卡罗拉双擎混合动力技术解析.ppt

卡罗拉双擎混合动力技术解析 1997年丰田双擎混合动力技术首次运用在第一代普锐斯上 这款技术至今已历经近二十年的发展与完善 卡罗拉双擎的出现 将这套先进成熟的混合动力技术与全球累计销量最高的车型相结合 给人们带来了新的购车选择 鉴于大家对卡罗拉双擎混合动力技术的疑问 本文对卡罗拉双擎的混合动力技术进行初步解析 双擎混合动力工作原理 一 全新1 8L阿特金森循环发动机 阿特金森循环发动机最大的特点是燃油效率高 1 8L的排量 其油耗仅仅相当于1 4L发动机的水平 但牺牲了部分输出功率 发动机的最大功率是73Kw 5200rpm 最大扭矩是142N m 4000rpm 实际输出相当于1 6L发动机的功率 阿特金森循环在满足日常行驶需求上 输出较弱 但作为混合动力系统的动力源之一 双动力输出恰好很好地解决了低转速下输出不足的问题 同时通过动力匹配 混合动力系统中的发动机 能够一直保持在经济转速下运行 从而也达成了减少尾气排放的目的 汽车发动机绝大多数都有4个冲程 吸气 压缩 做功 排气冲程 普通发动机四个冲程的工作体积都是一样的 而阿特金森循环发动机在压缩行程过程中 排气门晚关 从而实现了压缩比比膨胀比小的事实 能够让混合气体更加充分地燃烧 从而提升燃油效率 卡罗拉双擎搭载新升级的1 8L阿特金森循环发动机 加装烃 HC 过滤器 进一步减少废气排放 符合京VI排放标准 二 E CVT电子无极变速系统 混合动力系统的动力输出及转换 主要由1 8L阿特金森循环发动机和双电机系统通过E CVT电子无极变速系统来完成 动力系统的主控单元为PCU E CVT比传统CVT结构更为简洁 带来顺畅的加速体验 正是这样的组合造就了卡罗拉双擎4 2L 100km不俗的油耗及3 1s的20 50km中段加速表现 目前这也是世界上最为先进且成熟的混合动力系统 当车辆打开点火开关后 处在静止状态时 它的发动机是不运转的 此时电动机伺服 这时候的车辆既没有排放也是没有油耗的 但空调和车辆的耗电设备都可以正常使用 在加速阶段 电池为电动机提供能量 电动机将能量直接传递给车轮 发动机仍然不会运转 如果保持均与加速的状态 发动机会一直到时速55公里以上才会启动 这种情况实际避免了中低速燃油发动机的排放和功效问题 合理避开能效低的区间 让更善于低转高扭的发动机进行输出 全力加速时 电脑会判断踩下油门的力度 从而适时启动发动机 此时系统会全力输出进而接近100kw的最大输出功率 一方面发动机有动力输出到轮端 也有电池提供的能量驱动电动机 提高总输出能量 同时 还有一部分发动机的能量传递给发电机 这一部分能量通过蓄电池后为电动机输出动力 高速时主要依靠发动机的动力输出 确保发动机处在最佳的动力输出转速范围 减速或者下坡时 有害能量会通过电动机转换成电能存储备用 从而实现能量的有效回收 两套系统的配合 首先从理论上实现了双动力输出的最优化配合 同时还能够完全避免发动机排放高 扭矩输出差的转速空间 这种强强联手实际上就能够达成1 1 2的效果 三 混合动力蓄电池 现如今市场上可见的插电混合动力及EV纯电动车比比皆是 但消费者购买前需先考虑充电桩问题 毕竟新能源在中国仅仅是起步阶段 基础建设不足 充电桩建设不足 电池技术不成熟 续航里程不足 售价及维护成本高 更换电池 等问题都影响着其在中国的发展速度 所以也会有很多人担心科罗拉双擎在使用的过程中 会出现电力不足的情况 实际上这种担心是没有必要的 因为卡罗拉双擎是不用外插电源来充电的 因为混合动力系统会在车辆自身行驶过程中完成充电 当踩下制动和松开油门时 动力回收系统把减速能量转换成电能 存储在蓄电池中 为之后的驾驶提供动力 即使在车辆静止状态下 当电池电量低于一定水平 一般来说剩余电量显示下降至两格 时汽油机也会自行启动为电池组进行充电 再者在减速或者下坡时 有害能量会通过电动机转换成电能存储备用 这样不仅给发电机提供了能量 也能实现能量的有效回收 所以在各种情况下车辆都会自行完成充电 根本不需要额外的充电就可以满足日常的纯电驱动 混合动力的蓄电池采用的是高效镍氢电池 电池的可靠性经过近20年市场检验 通过 浅充电 多循环 等合理化的充放电方案的设定使得电池寿命得以延长 避免了电池遭受深度充放电的使用状况而造成衰减 从而实现了电池寿命与车的寿命等长 一般是终身不用更换电池 电池也不需要额外的保养的 混合动力电池安放的位置是车上安全的部位 排风系统会始终保证电池处在允许的环境温度下 另外 一旦发生碰撞 传感器会主动切断电池的输出 从而确保人车安全 电池端的输出经过PCU后最终被升压超过600伏特 也让搭载更大功率的电机成为可能 总结 从一个技术控的角度来看 在新能源车型备受制约的现阶段中国汽车市场 卡罗拉双擎毫无疑问是率先普及的节能车型 首先在技术上 先进成熟的评价是当之无愧的 其次在使用上 电池寿命与车等长且并不需要单独维护 满足更高一级技术体验的同时与汽油车同级的价格更刺激了人们的购