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混合動力是大方向 解析本田多項新技術

2021-12-17 14:09:35 作者:問答叫獸
混合動力技術解析

在今年本田舉辦的全球媒體發(fā)布會上,本田展示了多項新技術,其中混合動力系統(tǒng)占據(jù)主導地位,混合動力系統(tǒng)的普及應用也催生了其周邊新技術。此外,我也感受到了處于復活階段的新NSX的氣息。無論是R&D隊還是球迷,我們都非常期待它的再次出現(xiàn),新NSX采用的核心技術也在會場進行了展示。

●本田IMA混動系統(tǒng)特點:發(fā)動機導向,結構簡單,重量輕,布局緊湊。

在本田的IMA混合動力系統(tǒng)中,IMA在英語中被稱為集成電機輔助系統(tǒng)。1997年首次推出,廣泛應用于Insight、思域查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、雅閣查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、飛度查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、CR-Z等。截至目前,本田IMA混動系統(tǒng)已發(fā)展到第五代產(chǎn)品,但基本設計思路和

本田混動系統(tǒng)主要由發(fā)動機、電機、CVT變速箱和IPU智能動力單元四部分組成。其中,目前主銷混動系統(tǒng)的發(fā)動機主要是1.3L和1.5L自然吸氣四缸發(fā)動機,曾經(jīng)有一款3.0L V6發(fā)動機和+144V電機的組合用于混動雅閣車型。電機為三相超薄DC無刷電機作為動力輔助裝置,安裝在發(fā)動機和CVT變速箱之間。

無論是1.3L還是1.5L直列四缸自然吸氣汽油機,都有很多本田看家的發(fā)動機技術,比如i-VTEC智能可變氣門正時系統(tǒng)、I-DSI智能雙火花塞順序點火系統(tǒng)和VCM可變缸管理系統(tǒng)。但由于設備型號和市場定位的差異,VCM可變缸管理系統(tǒng)的發(fā)動機功率調(diào)整和工作模式會發(fā)生變化。

發(fā)動機具有智能可變氣門正時和升程控制系統(tǒng),可以根據(jù)車輛的行駛狀況控制氣門開啟時間和升程,甚至完全關閉某個氣缸的進氣門和排氣門,從而關閉氣缸。其中,搭載在CR-Z車型上的1.5L發(fā)動機,在車輛低速巡航時可以關閉一個氣缸的供油和進排氣,其他三個氣缸工作正常,相對降低了能耗和排放。另一方面,飛度和Insight混動版上的1.3L發(fā)動機,在車輛低速巡航時,可以自動停止所有氣缸的供油和進氣,實現(xiàn)真正的閉缸零排放。

視頻描述了本田IMA混合動力系統(tǒng)的結構以及不同工況下的控制邏輯。

更多精彩視頻,均在車載家庭視頻頻道。

但是,本田IMA系統(tǒng)實現(xiàn)純電驅(qū)動的前提是閉缸技術,并且發(fā)動機曲軸和電機是連接在一起的。車輛在純電狀態(tài)下行駛時,雖然發(fā)動機停止供油,但氣缸和曲軸仍然保持運轉,這或多或少會消耗電能。但當豐田、日產(chǎn)等品牌的混動系統(tǒng)純電動運行時,發(fā)動機與電機之間的連接會通過行星齒輪或離合器“中斷”,消耗的電能更少,通過VCM可變氣缸管理系統(tǒng)的關缸技術比本田更先進。

至于變速箱,沒有什么值得過多介紹的。目前市面上大部分混合動力汽車都采用了CVT變速箱。除了換擋更平順的優(yōu)點之外,關鍵是與傳統(tǒng)的自動變速箱相比,CVT更容易與發(fā)動機和電機匹配,從而提高傳動效率。

此外,還有一個IPU智能動力裝置,英文叫智能動力裝置,安裝在車身后部的備胎下面。

●混合動力系統(tǒng)按照“混合比”分為四類,本田IMA系統(tǒng)屬于中度混合動力。

目前市面上的混合動力按“混合比”可分為四大類,即:微混、輕混、中混、重混,其中微混主要有發(fā)動機啟停技術,輕混在微混的基礎上增加了制動能量回收功能。在這種模式下,電機提供的功率占車輛總功率的比例很低。目前國產(chǎn)車型如榮威750查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、奔馳S400L Hybrid等都屬于輕混型。

至于中混動,基礎技術與輕混動類似,但電能可以配合發(fā)動機驅(qū)動車輛,在一定條件下可以實現(xiàn)純電驅(qū)動。目前,本田IMA混動系統(tǒng)就屬于這一類。至于重混,代表車型有豐田普銳斯查成交價|參配|優(yōu)惠政策)、雷克薩斯CT查成交價|參配|優(yōu)惠政策)200h、RX450h等。這些車型最大的特點是可以實現(xiàn)長距離純電行駛,電機在整車動力輸出中占有很高的比例。

本田IMA系統(tǒng)屬于中度混合動力系統(tǒng)。雖然從技術上來看可能不如搭載重型混合動力系統(tǒng)的豐田系列車型先進,也無法實現(xiàn)相對遠距離的純電駕駛,但本田IMA系統(tǒng)的優(yōu)點是結構簡單緊湊,制造成本相對較低,對內(nèi)飾空空間占用較少,對整車重量影響不大。

五種動力模式:低速全電驅(qū)動。

本田混動系統(tǒng)有5種工作模式,其中發(fā)動機和電機在初始加速階段、快速加速階段和高速行駛階段協(xié)同工作,可以提高車輛的動力性能。當車輛低速行駛時,發(fā)動機氣缸關閉,可以完全由電力驅(qū)動,但速度不能高于40 km/h左右,當車輛在普通加速階段完全由發(fā)動機驅(qū)動時,電機停止工作,充入發(fā)動機動能。

車輛減速剎車時,發(fā)動機停止工作,車輛回收能量給電池組充電。車輛怠速時,發(fā)動機會自動停止工作,從而降低油耗。當然,此時車輛的空調(diào)制系統(tǒng)將不提供空調(diào),只提供送風。

● i-DCD智能雙離合驅(qū)動系統(tǒng)和i-MMD智能多模式驅(qū)動系統(tǒng)

其他混合動力系統(tǒng)的控制邏輯與IMA系統(tǒng)基本相同,而下述i-DCD智能雙離合驅(qū)動系統(tǒng)和i-MMD智能多模式驅(qū)動系統(tǒng)在結構上有本質(zhì)區(qū)別。

DCD智能雙離合驅(qū)動系統(tǒng)

I-DCD智能雙離合驅(qū)動系統(tǒng)包括1.5升阿特金森循環(huán)發(fā)動機和集成電機的7速雙離合變速箱。眾所周知,相比之下,阿特金森循環(huán)發(fā)動機在燃油經(jīng)濟性方面有一定的優(yōu)勢。然而,阿特金森循環(huán)在低速和高速區(qū)域表現(xiàn)不佳。工程師使用i-VTEC可變氣門升程技術來彌補這一缺陷。

從本田未來的發(fā)展來看,他們非常喜歡混合動力和電驅(qū)動技術,但他們并沒有放棄對操控性能的追求,反而一直在強調(diào)駕駛樂趣。

●超級四輪驅(qū)動控制系統(tǒng)SPORT HYBRID SH-AWD

SH-AWD系統(tǒng)在謳歌MDX查成交價|參配|優(yōu)惠政策)車型上帶來的駕駛體驗,在之前的試駕過程中給人留下了深刻的印象,不僅是在未鋪砌的路面上,四輪系統(tǒng)對車輛的高速行駛穩(wěn)定性也起到了積極的作用。但是對于一款注重燃油經(jīng)濟性的混動車來說,傳統(tǒng)的驅(qū)動結構已經(jīng)不再適用,本田會采用新的技術方案。

車輛在轉彎時,為了使車輛轉向更平順,內(nèi)后輪的動力輸出會受到限制,節(jié)省下來的能量會被驅(qū)動外后輪的電機用來提高外后輪的扭矩輸出,從而實現(xiàn)安裝在MDX車型上的四驅(qū)系統(tǒng)的扭矩轉向功能。

相對激進的是,技術體驗在本田試驗田的小賽道上進行。配備SPORT HYBRID SH-AWD系統(tǒng)的雅閣轎車在現(xiàn)場試駕中表現(xiàn)出了很強的穩(wěn)定性。在運動模式下,發(fā)動機和電機共同為前輪提供動力,而后者分別由兩個電機驅(qū)動,從而創(chuàng)造了四輪驅(qū)動的驅(qū)動特性。在多彎道賽道上,即使車輛相對較快地進入彎道,車輛的軌跡仍然可以非常平穩(wěn)地保持在預設車道內(nèi),這個過程非常流暢。PAWS作為一名車手,我會因為這個原因增加對這款車的信心,但正是這種信心暴露了一些小問題。一旦車輛因為彎道速度過快而達到極限,它所呈現(xiàn)的失控狀態(tài)會讓我覺得很突然。在車身穩(wěn)定系統(tǒng)的強力介入下,車身的姿態(tài)會平復下來,后面會有。

● PAWS全輪轉向技術

體驗P-AWS全輪轉向技術依然是一款搭載混動系統(tǒng)的雅閣測試車。與之前的雅閣測試車不同,這是一款純前驅(qū)車。

后懸架配有一個執(zhí)行器,可以調(diào)節(jié)兩個后輪的前束。它的工作可以分為兩種工況,一種是制動,另一種是轉彎。

可以看到,制動總泵和ABS泵之間安裝了一個助力電機,由助力電機接管駕駛員踩剎車踏板的工作,但駕駛員不會完全失去對剎車的控制。但在正常情況下,制動踏板只是根據(jù)制動踏板的位置傳遞電信號,這樣系統(tǒng)就可以計算出所需的制動壓力,而助力電機則接管駕駛員雙腳的工作,即推動制動液對制動缸施加壓力,實現(xiàn)車輛制動。

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