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【技術解析】日產和本田的混合動力—有什么不同?

  • 2015-12-25 12:32:27
  • 來源:蓋世汽車網

國內混合動力市場剛剛起步,豐田憑著多年的努力,已經在國內混合動力的市場占了一個重要的份額。隨著東風日產樓蘭的上市以及雅閣Hybrid準備在2016年國產,豐田、本田及日產這三大日本車企都已經準備把中國混合動力市場推向白熱化。

豐田的THS混合動力系統的結構和原理,那已經是一套相當成熟的油電混合動力系統。姍姍來遲的本田和日產又帶來什么新科技來沖擊國內這個剛起步的混合動力市場呢?往下看。

“離間”的日產Hybrid更像歐派

日產其實很早就“玩電”,與豐田不同的是,日產更傾向于純電動汽車的研究和開發;純電動LEAF(中國叫聆風)在日本和北美都得到足夠的好評和一定的銷量。可是在國內,純電動汽車并不符合國情(充電設施太少),混合動力是不得不去爭的餡餅。

現階段,無論是FR平臺,還是FF及基于FF的4WD平臺,日產使用的都是典型的單電機雙離合結構。在種結構在歐系的混動車型中非常常見,例如上一期講的GOLF GTE,主要就是發動機 電機 波箱 兩個離合器。

雙離合并不是指車輛使用雙離合波箱,而是發動機與電機之間、電機與波箱之間各自有一個離合器。

干式離合器的作用是當車輛起步階段以及純電動模式行駛的時候,發動機不運轉,這時如果發動機和電動機通過傳動機構相連的話,電動機會帶動發動機轉動,從而浪費電量,所以在發動機不工作的時候,干式離合器會將兩者斷開連接,單獨讓電動機來驅動車輪。

濕式離合器放在電機和CVT之間,其作用為整輛車的動力輸出開關,和傳統的波箱中的液力變矩器的作用相類似。

發動機方面,一臺全新的2.5L四缸機械增壓發動機代替了日產一直驕傲的VQ35發動機,配置了一個Roots-type增壓器。變速箱那是那臺很熟識的JATCO提供的CVT波箱,這波箱幾乎在日產現階段所有基于FF的車型上都在使用,可以說是非常的成熟可靠,小小改進了一下,方便與濕式離合器協同工作。

處于純電動行駛時間極短

由于日產Hybrid的結構與歐系的類似,那整個的思維方式和歐系的也幾乎相同。在車輛不同的工況下,ECU通過控制發動機的啟動與否,干式離合器相連與否來實現車輛不同的動力模式。

在電池電量允許的情況下,干式離合器會斷開,系統會傾向于依靠電力行駛;當急加速或是車速某個值時,干式離合器接合,發動機介入驅動車輛。

車輛滑行或是制動時,干式離合器會斷開,車輪反拖電機為電池充電,這樣就可以在通暢或高速路段使用發動機作為動力,儲存更多電量。

然而日產的小容量鋰電池帶來的是哪怕電池電量充足,也較難使車輛進入純電動模式,只有剛起步的一小段時間,只要踏一點油門,發動機便會啟動。哪怕純電動模式下,發動機也不會停轉。

VQ35的最佳代替品

也許,這就是日產給我們的設計定位,終極的燃油經濟性不是它要的,而是想在油耗和動力表現方面取一個平衡點。

日產也確實做到了,樓蘭在9.5L實測百公里綜合油耗的情況下,百公里加速只要8.9秒,性能指標完全媲美在北美市場投放的VQ35的動力版本,相比之下油耗確實降了一些。

這套混合動力系統的完整度是相當高的,然而這只是輕度的混合動力,不夠深入,電機更多是起到補充發動機低轉時的動力表現,不失為一套完美的替代VQ35動力的好產品。

本田研發了三套HYBRID系統!

本田好像挺有精力的,同樣叫FUNTECHYBRID混合動力技術,卻有三套完整的技術(這要多少研發成本啊?!)。

適合小型車、緊湊型車使用的i-DCD智能雙離合單電機混動系統,不用怎么講,和日產那套原理差不多。

大名鼎鼎將會用在新NSX上的SH-AWD三電機超級四驅混動系統,價錢相當昂貴,完完全全的性能取向。最后就是明年國產雅閣Hybrid上的那個i—MMD雙電機混動系統。

這套混動系統由一臺發動機,兩臺電機以及PCU(動力控制單元)組成。雖然看似和豐田混動系統的部件構成很像,其實其本身的機構和運作的方式都比豐田THS系統稍微簡單一下。

其主要區別在于動力分配系統,豐田用了一套行星齒輪組結構,而本田采用的是一個稱為“電動耦合CVT”的系統。

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全新設計的2.0L四缸自吸發動機擁有許多先進技術,i-VTEC本田必須有的技術,還能實現阿特金森循環,比豐田先進的地方在于多了EarthDreamTechnology的第二代缸內直噴技術,還有閉缸技術,加工精度也高于一般同級別發動機,平時使用0W20這種低粘度機油就足夠潤滑發動機了。

彪悍的電機不需要變速機構

“電動耦合CVT”也不是一個傳統意義上的CVT波箱,雙電機都在前軸上方,就是一般橫置發動機的FF車型變速箱所處的位置,離合器安置在低級和發動機之間。其中發電用的電機在所有的時刻都和發動機相連一起運轉,給電池充電,而另一個電機主要是用來驅動車輪。

它的本質也是非常簡單的齒輪機構,只有兩個固定的齒輪傳動比。當汽車在起步或者低速模式下,使用那個較大的齒輪比,這時候離合器斷開,只有電動機驅動汽車。即便在這種模式下,這雅閣Hybrid的最高速度能達到97km/h。

而另一個較小的齒輪比(小于1),也就是我們常說的超速擋所用的齒輪比,適合高速巡航,這是離合器接合發動機,來驅動汽車高速行駛。

當速度降低導致發動機扭矩輸出不足時,PCU會讓電動機跟進,整個過程的動力輸出都像CVT波箱那樣從低速到高速之間無縫連接。

能有如此簡單的動力系統,完全得益于那臺124Kw、207N·m的大功率電動機以及那塊1.3kwh的大容量鋰電池。電動機的強大扭矩輸出,和電動機極其寬廣的轉速范圍,使車輛在中低速行駛使用一個固定的傳動比就足夠了(類似TESLA那樣純電動車的工作原理)。

撼動豐田的油耗并肩TESLA的加速性能

整套系統是一套重度混合的動力系統,以電動機為主,汽油機為輔的設計,混合模式下啟動汽油機為的只是給電機充電,再讓電機驅動車輪;汽油機真正與車輪連接只在高速巡航的時候。

相比豐田的那套,理論上更加省油。在媒體實測的數據來看,這套混動系統的油耗水平相當低,和豐田的差不多甚至更低一點點。

那臺大功率電動機的強大地方在于,能使這臺雅閣的0-60km/h加速達到3.9秒的水平,這數據媲美入門級TESLA。

雖說豐田是混合動力的老大,地位暫時不可動搖,但面對本田異軍突起,可真要小心了。

(管理員)



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