近日,在豐田汽車研發中心(中國)有限公司TMEC竣工儀式上,TMEC副總經理松本真一對豐田引以為傲的混合動力技術做了一次詳細的介紹。
松本表示,上世紀90年代豐田就開始汽車節能環保技術的研發,且很早就開始致力于傳統動力性能的提升,并掌握了眾多傳統動力方面的先進技術,如渦輪增壓、缸內直噴等。但豐田始終認為對傳統動力的改進無法實現對未來技術應用的突破。因此豐田選擇將混合動力技術定位為”核心技術”并加以推廣。
松本真一稱:”混合動力技術是豐田的強項,而且也是現階段最先進、成熟且現實可行的汽車節能減排技術。搭載混合動力,汽車的油耗最高可減少約40%,且動力性能提升約30%。截至目前,豐田混合動力車型全球累計銷量已經突破了570萬輛。”
”TMEC的成立是為了實現混合動力技術向中國的轉移,而TMEC的建設則是混合動力核心零部件的研發以及各種實驗設施首次在日本以外地區投入使用。未來,TMEC將不斷推進先進關鍵技術的本土化研發,為中國豐田的建設努力。”松本表示。
雖然國內消費者對于豐田”混合動力”技術略有了解,但實際上這種所謂的”了解”只停留在一個表面的概念上。混合動力是什么?核心技術有哪些?豐田混合動力技術又有哪些亮點?要讀懂豐田的混合動力戰略,首要問題是讀懂豐田的”混合動力”技術。
【整體】
一個典型的豐田”混合動力”系統的組成(如圖所示):
豐田的混合動力技術雖然基于傳統動力車型,但其中運用了多種全新技術和理念。以變速器為例,傳統車輛的無極變速器(以下稱”CVT”)是以齒輪和鏈條傳動,通過傳動比的變化實現變速。而豐田的混合動力系統則完全創新了變速器的定義。傳統動力車型上所搭載的”變速器”,在混合動力系統中根本不存在,而是采用了一套由電動機、發電機、動力分配裝置等組成的”混合動力變速驅動橋”。
由于不同于傳統變速器的”齒輪鏈條傳動”,而是直接通過”行星齒輪”傳遞動力,因此傳動效率更高。同時由于不存在”擋位”,也從根本上解決了普通AT變速器”換擋時有頓挫感”問題。
【電機】
在電機方面,豐田在不斷推進電機輕量化的同時,還不斷提升電動機的工作效率。目前豐田所采用的高轉速電動機,轉速可達到13500rpm,是第一代普銳斯所使用電機的2倍以上,與市場上其他電動機的轉速相比,更是高出許多。通過這種高轉速電動機與電動機減速齒輪的結合,可以使電動機實現小型化的同時大幅提升扭矩。
【發動機】
為了提升發動機本身的節能減排效果,豐田采用阿特金森循環發動機,并配備了冷卻廢氣再循環系統,從而提升熱效率,實現了全域理論空燃比。通過輔助裝置電動化,從而不使用傳動帶,使發動機本身的傳動效率大幅提升。同時,在冬季為了盡快提升發送機的溫度,增大EV模式的行駛時間,還采用了廢熱回收器和電動水泵,從而提升在低溫環境下節能減排的效果。
【電池】
豐田于1996年與松下合資成立了PrimearthEVEnergy株式會社,通過汽車企業與電器企業合作的方式,為用戶提供”安全、可靠、高品質”的混合動力車用電池。經過不斷的研發改善,第三代普銳斯所搭載的鎳氫電池的能量重量比達到1300W/kg,是同行業中水平最高的。而之所以選擇鎳氫電池作為豐田”混合動力”系統的電池,也是經過同行業中最苛刻的標準才確定的。
【衍生】
豐田定義的混合動力不僅僅是HEV,還可以衍生出EV、PHEV、FCHEV等技術類型。
【電控及電池壽命】
通過控制電池,市場上的鎳氫電池的壽命表現非常好。通過車輛控制電池充電量和溫度,即便在行駛距離達50萬公里大幅超過質保公里數的情況下,電池也沒有衰減。
(審核編輯: 滄海一土)
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