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本田“雅阁混合动力车”实现世界最高能量效率

2013-06-26 14:22
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  OFweek节能网讯:JC08模式下的燃效为30km/L——本田于6月21日上市的新款“雅阁混合动力车型”实现了这一与轻型车相当的燃效,该车长4915×宽1850×高1465mm,是一款名副其实的“车身尺寸宽大的高级轿车”。

  一般来说,车身尺寸越大,行驶所需的能量就越多,燃效也就越低。能够排除这种车身尺寸的影响进行比较的,是能量效率(单位体积燃料拥有的能量×燃效/单位距离行驶必需的能量)。本田调查称,新款雅阁混动车型的能量效率为世界最高,“达到了35%以上,接近40%”(截至2013年5月)。

  从车名也能看出来,雅阁混动车型具备发动机和马达两个动力源。目前,混合动力系统分“串联式”、“并联式”和“混联式”三种,新款雅阁混动车型采用了第三种方式。

  发动机可在马达行驶时发电,也可直接用于行驶

  混联式是把串联和并联这两种方式结合在一起的方式。由于物理结构比较复杂,下面依次来解释。

  首先来看串联方式,简单来说就是用发动机驱动发电机来为电池充电,然后利用其电力,通过马达驱动车轮。特点是,发动机专用于发电,除马达外还配备了发电机。马达也用于减速时的能量再生。

  由于发动机专用于发电,所以这种方式的优点是能使发动机在高效区(转数和扭矩)运转。不过,由于在所有区域都用马达行驶,因此不但需要高功率马达,而且在低效区也必须使用马达。发动机运转产生的能量必须用发电机转换成电能后才能用作驱动马达的能量,因此,如果发电机和马达的效率差,能量损失就会增加。由于使用高功率、即大尺寸的马达,可以获得无需变速箱的优点,但在车身尺寸较小的汽车中,如何在有限的空间内配备混合动力系统则又成为一个课题。

  而在并联式系统中,马达和发动机都用于驱动车轮,发动机并不专用于发电,一般不另外配备发电机。减速时的能量再生以及不用马达行驶时的发电都是将马达作为发电机使用。发动机提供的动力一般要通过变速箱传递给车轮。

  通常,发动机在极低转速区时其节流阀基本处于关闭状态,因此向气缸内吸入混合气体时的阻力变大,导致效率降低。而且,转数达不到一定程度,就无法实现大扭矩。而在高转速区,即使能实现一定程度的扭矩,但摩擦损失增大,也会导致效率降低。此外,马达虽然在极低转速区就能实现高扭矩,但转数超过一定程度后,随着转数的增加,扭矩会逐渐降低。

  并联式混动系统有两个优点,第一,通过将马达和发动机都用于车轮驱动,可以弥补上面提到的扭矩不足的缺点。第二,通过优化马达和发动机的扭矩分配,可提高效率。换言之,就是无需为了改善燃效而牺牲高动力行驶。

  混连方式就是将串联方式和并联方式组合在一起。

  混连方式与串联方式一样,除马达外还配备了发电机(或者兼作马达的发电机),可以一边用发动机发电,一边将所发电力用于马达行驶。另外,还能像并联方式那样,直接用发动机驱动车轮,让马达和发动机相互弥补扭矩不足的缺点来行驶。

  也就是说,混连式系统不仅具备串联方式可保持发动机在高效状态运转的优点,而且还具备并联方式无需牺牲高动力行驶的优点。采用混连式混动系统的车辆除了新款雅阁混动车型以外,还有丰田的混合动力车“普锐斯”和“Aqua”,以及三菱的插电式混合动力车“欧蓝德PHEV”等。

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