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【IT新动态】谁将推翻丰田的混动汽车王朝?

新闻发布 [2016-03-21 15:43] 翻译: silviatianyuli@asiatoday.co.kr
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韩国今日亚洲=


      现代的IONIQ混合动力汽车,提高了大众对混动汽车的关注度。而作为混动汽车的领导典范的丰田普锐斯,正巧发布了颠覆日本汽车市场的新款汽车。不过,它虽然成功吸引了大众的视线,但在韩国和日本的反应却截然不同。在韩国,大家都对耗油低的IONIQ期待值更高,而在日本新款普锐斯汽车却十分受欢迎。



      大众对混动汽车的关注度越来越高。混合动力汽车,是向电动汽车发展的过渡。因为,在了解混动汽车动力系统的同时,也会增加对环保纯电动汽车的认识。目前,纯电动系统的汽车(BEV),还存在续航里程短,基本充电设施不足等弊端。未来甚至可能出现“里程焦虑(range anxiety)”这样的专业用语。


      正因为如此,混合动力汽车作为环保类型的汽车魅力十足 。纯电动汽车同样可以装载増程器,可以在使用小型内燃机作为发动机的情况下,提高续航里程。宝马i3就是使用增程器的典型代表。平时行驶距离较短时使用纯电动动力,周末出门旅行的时候就可以使用增程器。这样即便是长距离行驶也无需担心。虽然技术上有些差异,但和PHEV的形式基本类似。



      混合动力汽车和内燃机汽车的历史如出一辙。不过,最初将内燃机应用到汽车上的时候,性能并没有想象中那么理想。相比之下,电机发动机性能良好且构造简单,只要解决好电池充电的问题,电动汽车就可以拥有无与伦比的性能。


      近年来,随着人类的环保意识的不断增强,科技不断发展,混合动力汽车的关注度也在不断提高。虽然,区分混合动力的种类的方式有很多种。但我们只需要了解具有代表性技术的特征,以及适合自己的技术就足够了。


丰田

 

      丰田是混合动力的先驱。它在1997年时,就推出了世界最早的量产式混合动力车型-也就是第一代普锐斯。之后,混合动力技术一直都在不断发展。而现如今,第四代普锐斯已经上市。按照日本油耗基准,第四代普锐斯的油耗是1L/40.8公里 。史无前例的低油耗,车内空间十分宽敞,这些都属于第四代普锐斯具有的运动性能。


      丰田的混动系统叫做“Hybrid Synergy Drive(简称:HSD)”。因为这套系统本身拥有2700个专利,所以几乎不可能被复制。它是丰田的专属系统,尽管曾被评价油耗太高,但也是市场上唯一成功的混合动力系统。



      HSD的最大的特点,就是使用MG1·MG2两个发动机,分别担当发动机和发电机的职能。将发动机作为主要的动力来源,发动机和电动机之间互补,更能有效地保证电量。并将混合动力三大要素引擎·马达·发电机,通过无级变速器结合在一起。以保证行驶在不同阶段中,能够自如地调整两个动力源。


      如今,HSD系统即将升级,争取减少内部电阻和本身的重量。并通过简化齿轮的构造,减少体积,重量和动力损失。比如,第四带普锐斯就减少了20%的阻力,提高了相应程度的效率。



 

      不仅如此,为了减少在高速公路上的油耗,从三代普锐斯开始,引擎就增加了1.8L的排气量。而第四代的发动机,又在此基础上将热效率提升到了40%(第三代:38.5%)。这样的话,只有通过增加MG1和 MG2的转数,来减轻它们的重量和体积。因为体积和重量,会影响整个机器的效率。而比起减少引擎的厚度,增加它的转数才是正解。如果出现扭矩小的情况,就需要用行星齿轮组来进行调节。


      第四代普锐斯搭载的是全新的TNGA( Toyota New Global Architecture)平台。空间更大,重心更低,车身的刚性更大。流线型的设计,提高了安全性,使风阻系数降低到 Cd=0.24。通过改进这些项目,普锐斯4代比3代的油耗提高了10%(韩国标准)。不过,虽然第四代普锐斯在韩国还没有上市,现代的IONIQ在北美也还没有上市。但消费者都特别好奇,到底这两款中哪款能够打破油耗的记录。


现代


      现代,从2009年开始研究混合动力系统。虽然和丰田相比开始的时间较晚,但却取得了首次将LPG混合动力量产的成果。这个设计的初衷,也是基于韩国LPG的价格要低于汽油的现实情况。现代的混动系统,还曾一度被评价为“是比保时捷油耗还差的混动系统”。



      虽然刚起步并没有得到认可, 但Grandeur和Sonata改善了汽车的传动系统。现代1月份推出了混合动力汽车IONIQ。在油耗方面,现代有优于第四代普锐斯的信心。按照韩国的标准, 第三代普锐斯的油耗是1L/21.0km,而现代汽车的油耗则可以达到1L/22.4km。


      现代汽车和丰田的风格完全不同,只使用一个发动机,构造要简单很多。变速器也不是CVT(无级变速器),而是DCT(双离合变速器)。像现代这样只使用一种发动机的情况,变速器也比较有可选性。所以,现代是想既产生效率,又能让用户享受开车的乐趣,才选择了双离合变速器。不然,只要随意选用普通的型号都可以了。


      该车型使用的是1.6L直喷发动机,虽然排量比普锐斯要小,但最大功率是105马力,要高于普锐斯。作为混动汽车专用引擎,为了在保持长冲程的基础上降低油耗,还采用了阿特金森循环的方式。现代和丰田,都选择了量产式引擎中特效率最高的一款。


      和丰田的HSD不同,IONIQ的混动系统更直观。IONIQ搭载的是1.56千瓦时锂离子电池组。普锐斯从第四代也开始使用这种类型电池,但容量仅为0.75千瓦。在油耗测试中,汽车均为满电状态,IONIQ油耗优于普锐斯的可能性很大。


      IONIQ在车内每个角落都很用心。电池是混动汽车必备零件,IONIQ做到了既不占用车内空间,又将其安置到了安全位置。而且,将沉甸甸的电池安在车身底部,也能有效地降低汽车的重心。 大量的使用高强度的钢板和铝板,减少了车体本身的重量。甚至连减震器这样的零件都是铝制的。这种做法,既保证了车的性能和运动特性,又有助于解决现代汽车的“顽疾”。 IONIQ的风阻系数和丰田相同是 Cd=0.24。


其他品牌


      日本、美国和欧洲,有很多汽车品牌旗下都有混动汽车。本田就是其中比较有代表性的企业。本田的混动汽车使用的是 IMA(Integrated Motor Assist)混动系统。这种方式具有构造简单,价格低的优点。虽然第一代本田混动汽车和第四代普锐斯的油耗相同。但却存在功率小,实用性差等问题,本田解决这些问题花费了相当长的时间,最终放弃了这个项目。



      英菲尼迪一直都在研究混动汽车技术。与其他汽车品牌不同,英菲尼迪标榜注重性能的“performance hybrid”。横向放置305马力的6缸引擎,在68马力的电动发动机的前后整齐的放置离合器。发动机除了提供动力以外,同时还起到发电机、扭矩转换器等作用。英菲尼迪还创下了吉尼斯纪录,成为世界上最快的混合动力系统。


      因为环境保护法,美国加利福尼亚州也开始关注混合动力汽车。通用汽车公司和福特都在积极参与。福特获得了使用丰田HSD混动系统专利的授权。而通用汽车公司,选择了以电力发动机为主的串联式混合动力系统。他们主张“引擎只用于发电,电动发动机负责驱动“的观点。



      欧洲的汽车品牌,相对比较偏爱柴油发动机。他们想要掌握混合动力技术,只是想提高汽车在市区内行驶的效率。混动系统只是在汽车刚起步时,起到减少发动机负担的作用;以及在低速行驶的情况下,使发动机快速熄火的作用。也就是说,用小巧方便的混合动力系统,代替了大容量的电池和强力的发动机。宝马和英菲尼迪使用的是基本相似的系统,不过也没能逃脱销量不佳的命运。目前,宝马正朝环保汽车的方向努力。


文章 Jingu Chung/翻译 李天宇


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