丰田混合动力技术图解

导语

混合动力是什么?核心技术有哪些?丰田混合动力技术有哪些亮点?要读懂丰田的混合动力战略,首要问题是读懂丰田的混合动力技术。

  近日,在丰田汽车研发中心(中国)有限公司TMEC竣工仪式上,TMEC副总经理松本真一对丰田引以为傲的混合动力技术做了一次详细的介绍。

  松本表示,上世纪90年代丰田就开始汽车节能环保技术的研发,且很早就开始致力于传统动力性能的提升,并掌握了众多传统动力方面的先进技术,如涡轮增压、缸内直喷等。但丰田始终认为对传统动力的改进无法实现对未来技术应用的突破。因此丰田选择将混合动力技术定位为”核心技术”并加以推广。

  松本真一称:”混合动力技术是丰田的强项,而且也是现阶段最先进、成熟且现实可行的汽车节能减排技术。搭载混合动力,汽车的油耗最高可减少约40%,且动力性能提升约30%。截至目前,丰田混合动力车型全球累计销量已经突破了570万辆。”

  ”TMEC的成立是为了实现混合动力技术向中国的转移,而TMEC的建设则是混合动力核心零部件的研发以及各种实验设施首次在日本以外地区投入使用。未来,TMEC将不断推进先进关键技术的本土化研发,为中国丰田的建设努力。”松本表示。

  虽然国内消费者对于丰田”混合动力”技术略有了解,但实际上这种所谓的”了解”只停留在一个表面的概念上。混合动力是什么?核心技术有哪些?丰田混合动力技术又有哪些亮点?要读懂丰田的混合动力战略,首要问题是读懂丰田的”混合动力”技术。

  【整体】

图解丰田混合动力

  一个典型的丰田”混合动力”系统的组成(如图所示):

  丰田的混合动力技术虽然基于传统动力车型,但其中运用了多种全新技术和理念。以变速器为例,传统车辆的无极变速器(以下称”CVT”)是以齿轮和链条传动,通过传动比的变化实现变速。而丰田的混合动力系统则完全创新了变速器的定义。传统动力车型上所搭载的”变速器”,在混合动力系统中根本不存在,而是采用了一套由电动机、发电机、动力分配装置等组成的”混合动力变速驱动桥”。

  由于不同于传统变速器的”齿轮链条传动”,而是直接通过”行星齿轮”传递动力,因此传动效率更高。同时由于不存在”挡位”,也从根本上解决了普通AT变速器”换挡时有顿挫感”问题。

  【电机】

图解丰田混合动力

  在电机方面,丰田在不断推进电机轻量化的同时,还不断提升电动机的工作效率。目前丰田所采用的高转速电动机,转速可达到13500rpm,是第一代普锐斯所使用电机的2倍以上,与市场上其他电动机的转速相比,更是高出许多。通过这种高转速电动机与电动机减速齿轮的结合,可以使电动机实现小型化的同时大幅提升扭矩。

  【发动机】

图解丰田混合动力

  为了提升发动机本身的节能减排效果,丰田采用阿特金森循环发动机,并配备了冷却废气再循环系统,从而提升热效率,实现了全域理论空燃比。通过辅助装置电动化,从而不使用传动带,使发动机本身的传动效率大幅提升。同时,在冬季为了尽快提升发送机的温度,增大EV模式的行驶时间,还采用了废热回收器和电动水泵,从而提升在低温环境下节能减排的效果。

  【电池】

图解丰田混合动力

  丰田于1996年与松下合资成立了Primearth EV Energy株式会社,通过汽车企业与电器企业合作的方式,为用户提供”安全、可靠、高品质”的混合动力车用电池。经过不断的研发改善,第三代普锐斯所搭载的镍氢电池的能量重量比达到1300W/kg,是同行业中水平最高的。而之所以选择镍氢电池作为丰田”混合动力”系统的电池,也是经过同行业中最苛刻的标准才确定的。

  【衍生】

图解丰田混合动力

  丰田定义的混合动力不仅仅是HEV,还可以衍生出EV、PHEV、FCHEV等技术类型。

  【电控及电池寿命】

图解丰田混合动力

图解丰田混合动力

  通过控制电池,市场上的镍氢电池的寿命表现非常好。通过车辆控制电池充电量和温度,即便在行驶距离达50万公里大幅超过质保公里数的情况下,电池也没有衰减。

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