图解丰田普锐斯、奔驰S400、雪佛兰迈锐宝混合动力汽车

丰田普锐斯

丰田普锐斯混合动力汽车采用混联式混合动力,它有一台电机和一台发电机,其中电机的最大功率为53kW,最大转矩为163N·m。发动机则采用1.8L的自然吸气汽油发动机,最大功率72kW,最大转矩142N·m。电机、发电机和发动机三者之间通过一个行星齿轮机构协调配合,具体构造见前页,而其工作过程则参看下页。丰田普锐斯混合动力汽车的动力蓄电池有两种选择:一是锂离子动力蓄电池;二是镍氢动力蓄电池。

丰田普锐斯混合动力汽车工作流程示意图

起步

起步时只有电机参与工作,发动机不起动。因为发动机不能在低转速时输出较大转矩,而电机则可以在低转速时就输出最大转矩,保证车辆顺利起步。

低速和中速行驶

对于发动机而言,在低速和中速时的效率并不理想,而电机在低速和中速时性能优越。因此,在以0~20km/h的速度行驶时,油电混合动力系统只使用电机驱动汽车行驶。

一般行驶

一般行驶时,以发动机工作为主,并且发动机带动发电机向电机供电,使电机也能辅助发动机驱动汽车前进。如果这时发动机产生多余的能量,则这部分能量由发电机转换成电力,储存在动力蓄电池中。

加速行驶

当汽车需要加速行驶时(例如爬陡坡及超车),不仅发动机参与工作,而且动力蓄电池也提供电力来加大电机的驱动力。此时,发动机和电机双重动力共同驱动汽车加速前进。

减速或制动

当踩下制动踏板或松开加速踏板时,车辆的惯性带动车轮继续旋转,车轮带动电机旋转,此时电机处于发电机工作状态,发电并将电能储存于动力蓄电池中,回收能量以便再利用。

奔驰S400

奔驰S400混合动力车型采用汽油发动机与电机混合动力系统,其中3.5L的汽油发动机提供205kW的功率,同时,其电机也可产生15kW的输出功率和160N·m的起动转矩。在汽油发动机和电机的共同作用下,奔驰S400综合输出功率达到220kW,综合最大转矩为385N·m。

      奔驰S400的混合动力模块中,圆盘形电机扮演着电动机和发电机的双重角色 。在加速阶段 ,电机作为电动机使用 ,介入动力辅助工作 , 提供160N·m的最大额外转矩,帮助车辆达到转矩峰值。也就是说,在加速阶段,虽然汽油发动机动力也较强,但在电机“帮一把力”的情况下,车辆能得到更快的加速动力,自然就可节省汽油发动机的一部分能量。这是一种“以加为减”的节能哲学。

      在制动过程中,电机会充当发电机的角色,能够回收制动过程中损失的动能,将回收的能量储存在锂离子动力蓄电池之中,并在需要时重新利用。

雪佛兰迈锐宝

新款雪佛兰迈锐宝(MALIBU)混合动力汽车采用与雪佛兰沃蓝达(VOLT)插电式混合动力汽车相似的混合动力系统,也是采用1台发动机+2台电机(其中1台作为发电机)+行星齿轮机构组合。不同的是,汽油发动机的排量由1.5L调整为1.8L。新一代迈锐宝混合动力车型在纯电模式下最高车速可达到86km/h,纯电模式下续驶里程可达到80km。迈锐宝混合动力车型的具体工作方式可参看第7章第7节关于雪佛兰沃蓝达插电式混合动力汽车的介绍。

来源:汽修邦

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