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一文看懂現(xiàn)有的混動(dòng)技術(shù)都有哪些,哪種混合動(dòng)力技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)

中捷之車 2024-05-16 56481人圍觀

一,、現(xiàn)有的混動(dòng)技術(shù)都有哪些,?

當(dāng)下的混動(dòng),從技術(shù)構(gòu)型上來(lái)分,,可以被分為功率分流型,、并聯(lián)式、串聯(lián)式以及混聯(lián)式混動(dòng),。不同的系統(tǒng),,內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)之間的協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)邏輯存在一定的差別,我們來(lái)簡(jiǎn)單梳理一下:

-功率分流型混動(dòng),,其結(jié)構(gòu)的巧妙之處在于它很好地利用了行星齒輪組太陽(yáng)輪,、行星架和外齒圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特性,對(duì)雙電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié),,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與車速,、油門解耦,并將制動(dòng)能量高效回收,,這是最早被消費(fèi)者們所熟知的混動(dòng)構(gòu)型,。

-并聯(lián)式混動(dòng),可以說(shuō)這是一套對(duì)傳統(tǒng)發(fā)變組合報(bào)以極大留戀之情的混動(dòng)構(gòu)型了,。電機(jī)一般都被集成在曲軸輸出端之后,、變速箱輸入端之前,即P2電機(jī)最為普遍,。這類構(gòu)型往往是諸多主機(jī)廠電氣化轉(zhuǎn)型初期的“最優(yōu)解”,,因?yàn)閭鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)尚在,傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱仍然占據(jù)動(dòng)力的主導(dǎo)地位,。

-串聯(lián)式混動(dòng),,也就是我們常說(shuō)的增程,這是歷史上最早的量產(chǎn)混動(dòng)構(gòu)型,,在當(dāng)下火的一塌糊涂,,它的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,沒有變速箱,,因此發(fā)動(dòng)機(jī)任何情況下都不參與驅(qū)動(dòng)汽車工作,,以“充電寶”的角色為電池提供能量。過(guò)去增程沒火起來(lái)的原因主要在于電池和電控技術(shù)的限制,,而如今,,這兩者的技術(shù)成熟度自是無(wú)需多言,。

-混聯(lián)式混動(dòng),作為幾種混動(dòng)形式里結(jié)構(gòu)+邏輯最復(fù)雜的構(gòu)型,,它將串聯(lián)和并聯(lián)式混動(dòng)整合,,通過(guò)一些列標(biāo)定,將兩者的優(yōu)勢(shì)可以結(jié)合在一起,,混聯(lián)的出現(xiàn),,也給混動(dòng)能效的優(yōu)化,性能的提升帶來(lái)了更廣闊的想象,。

二,、哪種混合動(dòng)力技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)?

功率分流構(gòu)型在今天這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn),,光環(huán)已經(jīng)褪的差不多了,。功率分流的本質(zhì),就是把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率分成兩個(gè)支流,,一個(gè)是機(jī)械功率流,,另一個(gè)是電功率流,工況不同,,兩者的協(xié)同模式不同,,這種構(gòu)型使其有著極強(qiáng)的能效表現(xiàn),。

不過(guò),,功率分流構(gòu)型幾乎以機(jī)械為主的特點(diǎn),在當(dāng)年電控不成熟的時(shí)代背景下是最優(yōu)解,,但到了如今,,反而成了桎梏了其優(yōu)化的上限。功率分流舍棄了部分動(dòng)力才實(shí)現(xiàn)極低的油耗,,是其最大的劣勢(shì),。哪怕還可以通過(guò)增加后橋電機(jī)和增大內(nèi)燃機(jī)排量來(lái)“打補(bǔ)丁”,但成本的提升是一方面,,或許革新成全新的構(gòu)型才是其真正的出路,。

并聯(lián)式混動(dòng)遇到的問(wèn)題和功率分流構(gòu)型差不多,甚至更為“嚴(yán)重”,,在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上做有限的電氣化不是系統(tǒng)化研發(fā)革新的思路,,和功率分流相反的是,其電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率可以完全疊加,,如果是純性能取向,,這個(gè)思路尚可,但是在越來(lái)越追求“能效”的當(dāng)下,,因?yàn)闆]有為混動(dòng)系統(tǒng)而專門研發(fā)變速器,,導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)械效率的低下是其最大的短板,,面對(duì)越來(lái)越“會(huì)過(guò)日子”的消費(fèi)者,并聯(lián)式混動(dòng)也不再主流,。

回過(guò)頭來(lái)看當(dāng)前的混動(dòng)市場(chǎng),,我們發(fā)現(xiàn)串聯(lián)式混動(dòng)和混聯(lián)式混動(dòng)已經(jīng)成為當(dāng)下主流。

混聯(lián)式混動(dòng)像是一個(gè)混動(dòng)技術(shù)的“集大成者”,,集合了各方的優(yōu)勢(shì),,成為主流是于情于理的,但是串聯(lián)式混動(dòng),,也就是增程技術(shù)憑什么也火了半邊天呢,?

這部分我想從技術(shù)和體驗(yàn)兩方面展開來(lái)講。

企業(yè)和用戶的視角必然會(huì)存在差異,,企業(yè)重視技術(shù)無(wú)可厚非,,但是用戶理解技術(shù)需要門檻,于是體驗(yàn)成為了用戶評(píng)價(jià)技術(shù)好與壞,,甚至強(qiáng)與弱的一個(gè)核心標(biāo)準(zhǔn),。

先來(lái)講增程(串聯(lián)式混動(dòng))。

從硬件上來(lái)看,,增程式混動(dòng)由于只會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間發(fā)電,,而無(wú)需驅(qū)動(dòng)車輛,因此功率和扭矩這些與發(fā)動(dòng)機(jī)成本直接掛鉤的數(shù)據(jù)就變得沒那么重要了,。并且隨著電控系統(tǒng)近年來(lái)躍遷式的迭代和完善,,增程在過(guò)去需要復(fù)雜標(biāo)定才能展現(xiàn)出的優(yōu)異體驗(yàn)這一大短板被補(bǔ)足了。加上沒有變速箱帶來(lái)的空間布局靈活性,,使得車輛可以用上更大容量的電池,,配合電機(jī)功率密度不斷提升,現(xiàn)階段增程的動(dòng)力性,、能效水準(zhǔn)不可謂不優(yōu)秀,。

從體驗(yàn)角度看,增程不存在發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的工況,,只有電機(jī)參與車輛的驅(qū)動(dòng),,因此增程式車型的動(dòng)力表現(xiàn)幾乎能與純電車型無(wú)異。但在此基礎(chǔ)上,,增程式混動(dòng)的補(bǔ)能便利性卻能大幅領(lǐng)先純電車型,。找個(gè)加油站就能把續(xù)航補(bǔ)滿,最大里程則能輕松突破1000公里,。無(wú)論是性能還是續(xù)航,,都是傳統(tǒng)的油車和電車比不上的。

疊滿了技術(shù)紅利buff的同時(shí),,增程的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,開發(fā)難度低,,在終端能呈現(xiàn)更高性價(jià)比的售價(jià),這一手王炸,,讓增程式混動(dòng)迎來(lái)了爆發(fā),。高性價(jià)比+絕大部分場(chǎng)景體驗(yàn)優(yōu)異是增程技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然,,如果增程不便宜,,那就失去了意義。

混聯(lián)的優(yōu)勢(shì)在于,,就是其能補(bǔ)足了增程在的體驗(yàn)和安全上的最后短板——比如高速場(chǎng)景下的高能效,,和虧電狀態(tài)下的動(dòng)力安全性。

增程在高速場(chǎng)景下,,會(huì)面臨部分工況增程器不得不拉高轉(zhuǎn)速發(fā)電,,導(dǎo)致脫離高效區(qū)間運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題,同時(shí)當(dāng)下高轉(zhuǎn)電機(jī)尚存散熱,、高轉(zhuǎn)消磁等情況,,主流的量產(chǎn)電機(jī)能效,在高速工況下又不如傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī),,所以其高速能耗并不理想,。

虧電狀態(tài)下的動(dòng)力安全性,是很多同學(xué)容易忽略的點(diǎn),,輕則動(dòng)力損失加速加不上去,,重則發(fā)生車輛失速,這直接關(guān)系到了車輛的行駛安全,。對(duì)于增程來(lái)說(shuō),,因?yàn)闆]有設(shè)計(jì)直驅(qū)功能,,增程器的最大發(fā)電功率又與電動(dòng)機(jī)的最大功率相差甚遠(yuǎn),,在SOC偏低的情況下,即是全力發(fā)電也會(huì)出現(xiàn)明顯的動(dòng)力損失,。

而混聯(lián)因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū),,相當(dāng)于增加了一道保險(xiǎn),在電機(jī)動(dòng)力無(wú)法跟上的時(shí)候,,內(nèi)燃機(jī)尚有動(dòng)力可以輸出進(jìn)行補(bǔ)足,。不過(guò),如果工況再極限一點(diǎn),,比如在長(zhǎng)時(shí)間的高速動(dòng)態(tài)駕駛或者長(zhǎng)爬坡工況下,,發(fā)動(dòng)機(jī)單擋直驅(qū)也會(huì)存在扭矩不足的情況,在這樣的場(chǎng)景下,,擋位越多,,發(fā)動(dòng)機(jī)可以介入的工況范圍就更大,,就可以針對(duì)失速頻發(fā)的場(chǎng)景進(jìn)行更合理的優(yōu)化,系統(tǒng)標(biāo)定策略自由度更大,,保證動(dòng)力冗余,,安全性就得到了更大程度的保障。

總結(jié)一下:

功率分流和并聯(lián)光環(huán)不在,,適用場(chǎng)景越來(lái)越“小眾”,;

串聯(lián)和并聯(lián)成為當(dāng)下主流,串聯(lián)的優(yōu)勢(shì)在于性價(jià)比,;

混聯(lián)的優(yōu)勢(shì),,則是能真正滿足用戶的既要又要還要的體驗(yàn)訴求,長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,,混聯(lián)應(yīng)用的想象力更為廣闊,,也更值得投入和探索。

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