随着国内越来越严苛的油耗双积分政策,各家车企都在着手研发EV以及混动车型。而混动车型在有着低油耗的同时,同时还避免了纯电车型里程焦虑,成为越来越多消费者的选择。国内自主品牌也开发出了非常优秀的混动系统,比如比亚迪DM-i、长城DHT等,但今天讲的并不是它们,而是来自混动大佬丰田的THS混动系统,在混动系统遍地开花的今天,丰田THS是否还存在优势?
本期内容我们以丰田热销中级车 亚洲龙2.5L双擎动力系统为例,来给各位小伙伴做一下技术讲解。我们首先来看一下亚洲龙双擎THS混动系统构成,它由一台2.5L阿特金森循环高效发动机、一台88kW的永磁同步电机、THS行星齿轮动力分流机构、发电机、镍氢电池组五部分组成。
亚洲龙双擎版采用了专为混动的开发的2.5L发动机,发动机热效率达到了41%,最大功率131kW,最大扭矩是221N·m,单看参数的话这台发动机的话要比燃油版的性能差,主要原因还是采用了阿特金森循环。所谓阿特金森循环就是采用了高膨胀比,发动机在进气时通过VVT-i技术推迟气门关闭时间,在压缩冲程开始时活塞上行,一部分进入气缸的空气返回进气歧管,延迟了压缩的起始点,减少了燃烧室容积,增大了膨胀比,进而提高了发动机的热效率。
丰田THS行星齿轮动力分流机构是THS系统最核心的部件,目前采用行星齿轮动力分流的厂家只有丰田和通用两家。它没有传统汽车的变速结构,它采用了两个电动机与行星齿轮组成的动力分流系统。通过对行星齿轮组特性和对齿轮齿数的巧妙设计,以及通过油门踏板位置信号、车辆驾驶条件和蓄电池的充电状态,计算出发动机目标转速等信息,从而确定发动机在该时速下最佳转速是多少,再对发动机进行控制,通过对发电机的控制来对发动机进行调速,使得发动机在任何情况下都尽量地保持在一个较为经济的工作区间,这是丰田THS系统省油的关键。
丰田亚洲龙2.5L混动系统工作的几种模式
1.车辆在启动、低速跟车蠕行、走走停停的阶段,汽油机在这种工况下效率非常低,而电动机由于扭矩恒定,在这种工况下电动机动力充沛,可以高效率运行。所以亚洲龙的THS混动系统在这种情况下用蓄电池电量进行纯电行驶,发动机不启动。(当蓄电池电量低时,发动机启动带动发电机充电)
2.当速度达到一定的程度或者处于内燃机高效区间时,丰田THS混动系统采用发动机做主要动力来源,此时发动机直接驱动车轮,根据行驶的路况,将部分动力分配给发动机,发动机产生电能,此时电动机与发动机一起共同驱动车辆。
3.当有性能需求或者急加速时,此时丰田THS混动系统采用动力全开模式,由发电机和蓄电池共同为电动机提供电能,提升电动机输出功率,发动机与电动机全力支持车辆加速。
4.当驾驶员刹车或者松油门滑行时,丰田THS混动系统开启动能回收模式,将车轮的动力反转带动电动机,电动机充当发电机为蓄电池充电。
亚洲龙2.5L双擎系统对比雅阁混动有何优劣势?
日常城区速度区间,在电量充足的时候雅阁完胜。根据百公里加速实测,雅阁大多数在7.2S破百,亚洲龙双擎版百公里加速大概在8.2S左右。雅阁之所以加速更快的原因是电机功率更大,可以在更大的速度区间内直接驱动车辆。但亚洲龙双擎由于混动机械结构的设定,行星齿轮始终无法解耦,使得无论何时动力都需要分配给两台电机,0-100km/h的加速并没有发挥出排量优势。当时速120KM之后的再加速,亚洲龙双擎版的排量优势显现,反超雅阁。如果单纯日常使用动力来讲的话,雅阁的i-MMD混动在0-60km/h内加速更快,偏向于电动车的驾驶感受,动力表现更胜一筹。
另外雅阁的动力总成对于电池电量的依赖更大,由于采用的是更大功率的驱动电机,在多次急加速测试中电池掉电过快,当电量馈电低于两格时期,雅阁的动力性能缩水明显。亚洲龙的2.5L基础排量更大,就算是完全汽油动力已经完全可以满足日常动力,对电池依赖度小,在连续暴力驾驶,亚洲龙依旧可以混动状态下全功率输出。
油耗方面:根据第三方油耗软件用户众测,亚洲龙双擎的油耗为5.27L/100KM,雅阁混动的平均油耗为5.64L/100KM,亚洲龙双擎版稍有优势,但差距并不大。
总结
亚洲龙双擎的THS混动系统,通过复杂的行星齿轮结构,巧妙的对动力进行分流,在动力和油耗之间取得了一个比较好的平衡,而且只要加大电池,就可以做出插混车型,加大电机功率,它也可以做到高性能输出,整体而言这套混动系统并不落后,还有一定的开发潜力。