使大型轎車(chē)實(shí)現(xiàn)30km/L最高燃效的雙馬達(dá)式混合動(dòng)力系統(tǒng)
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本田2013年6月開(kāi)始銷(xiāo)售的大型混動(dòng)轎車(chē)”雅閣混動(dòng)版”的混合動(dòng)力系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)革新,打破了傳統(tǒng)的單馬達(dá)式、雙馬達(dá)式技術(shù)的常識(shí),雖然配備在大型車(chē)上,但卻實(shí)現(xiàn)了接近豐田”普銳斯”(32.4km/L)的燃效值。本田實(shí)現(xiàn)了新型雙馬達(dá)方式混合動(dòng)力系統(tǒng)的實(shí)用化,在大型轎車(chē)中首次達(dá)到了30.0km/L的燃效值(JC08模式),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他車(chē)輛此前最高燃效(23.4km/L)的劃時(shí)代的性能。這不僅對(duì)日本的混合動(dòng)力技術(shù)帶來(lái)了巨大沖擊,而且今后還有望廣泛應(yīng)用于插電式混合動(dòng)力車(chē),將未來(lái)的環(huán)保車(chē)開(kāi)發(fā)向前推進(jìn)了一大步。
在混合動(dòng)力車(chē)中,豐田開(kāi)發(fā)的”THS(Toyota Hybrid System)”雙馬達(dá)混動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛普及。而本田此前一直采用的是名為”IMA(Integrated Motor Assist)”的單馬達(dá)混動(dòng)系統(tǒng),這種方式存在的缺點(diǎn)是,馬達(dá)輸出功率小,靠馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛時(shí)的速度范圍小,提高燃效的效果比不上豐田。于是,本田在雅閣中開(kāi)發(fā)出了馬達(dá)輸出功率為124kW(與發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng))的新型雙馬達(dá)方式的混動(dòng)系統(tǒng)”i-MMD(intelligent Multi-Mode Drive)”。
這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三種行駛模式,分別是僅由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的模式、讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電并依靠馬達(dá)行駛的串聯(lián)混合動(dòng)力模式、用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的發(fā)動(dòng)機(jī)模式。發(fā)動(dòng)機(jī)的效率一般在車(chē)輛起步、加速及低速行駛時(shí)較低,而在高速穩(wěn)定行駛時(shí)較高。因此,該技術(shù)在低中速區(qū)積極使用馬達(dá),提高了像純電動(dòng)汽車(chē)一樣依靠馬達(dá)行駛的比例,在高速區(qū)則將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力直接傳遞給車(chē)輪。
比如,可在車(chē)速為60km/h時(shí)進(jìn)行控制,讓只依靠馬達(dá)行駛和利用串聯(lián)混合動(dòng)力行駛的時(shí)間比例達(dá)到1:1。由于僅靠馬達(dá)行駛時(shí)不使用汽油,所以可大幅提高燃效。當(dāng)車(chē)速提高到100km/h以上時(shí),便利用發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力行駛。此時(shí),如果行駛負(fù)荷較大,就用馬達(dá)來(lái)輔助,負(fù)荷較小時(shí)則利用發(fā)電機(jī)來(lái)充電,并將電力儲(chǔ)存起來(lái)。如果配備的電池的電量增加,在高速行駛時(shí)也可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),而只依靠馬達(dá)行駛。車(chē)速為100km/h時(shí),依靠馬達(dá)行駛的比例和依靠發(fā)動(dòng)機(jī)行駛的比例為1:2。
要大幅超過(guò)以前的最高燃效,必須提高所有部分的效率,包括發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率、高電壓系統(tǒng)(馬達(dá)、逆變器、電池)的效率、減速時(shí)的再生能量的回收率。發(fā)動(dòng)機(jī)方面,通過(guò)采用阿特金森循環(huán)、EGR(尾氣再循環(huán))冷卻器、電動(dòng)可變氣門(mén)正時(shí)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)水泵等技術(shù),使熱效率達(dá)到了現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)中的最高值38.9%。
另外,高電壓系統(tǒng)也全部重新設(shè)計(jì),降低了僅靠馬達(dá)行駛時(shí)的損失,使效率達(dá)到了一流水平。而且,還通過(guò)新開(kāi)發(fā)的再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器,高效回收減速時(shí)的能量并將其轉(zhuǎn)化為電力,也為提高燃效作出了貢獻(xiàn)。