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【双擎会】同属混合动力系统,强混和弱混如何区分?

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2006-08-23
HYBRID
文/铁皮

日常会遇到车友询问关于自己的车是强混还是弱混的问题。基于现在混动车型种类繁多,厂家对于产品的描述又都天马行空,一会儿又N个擎,一会儿又轻混48V,一会儿又插电,难免会让很多人找不着北。所谓强弱之分更是被这些模糊不清的概念缠绕得毫不清晰。以下就通过资料整理来科普一下关于“强混、 弱混”这个话题吧!

一、按混合度来将混合动力系统划分成三类

在混合动力汽车从无到有的进化史中,人们最初为了更好定义不同类型的混合动力汽车而提出了“混合度”的概念。简单来说,混合度就是一个分数,它等同于驱动电机占驱动电机和发动机功率之和的比例。

通过查看维基百科等历史资料,可以看到最初曾经按此分成四个强弱级别,而到了后来较长一段时间,则主要是按照三个级别的行业分类法,大概是“混合度在10%左右是弱混、10%~30%是轻混、大于30%是强混”。类似这样用混合度的划分算是比较直观地区分出不同种类的混合动力车型。因为技术的不断发展和产品的逐步多样化会产生很多衍伸概念,对于具体如何实现这些混合度也需要有所了解。对此我们可以详细归纳一下:


1、弱混动力系统

以往也曾被称为“微混”,这类系统的混合程度仅为10%以内。一般是指传统内燃机的启动电机上加装了皮带,令其和内燃机相连。该电机为发电和启动的一体式电机,可以用来控制发动机的启停,避免发动机进入怠速状态,从而降低一些油耗和排放。这就是行业里面常提及的BSG电机,但这是功率最低,实现功能最少的一种BSG电机。

弱混动力系统只装有怠速熄火系统,并未配备电驱组件,一般只作用于车辆启动停止状态。从严格意义上来讲,弱混动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车,因为它的电机系统并没有为汽车行驶提供任何的动力。
难得能遇见的帕萨特蓝驱车型,在带有启停功能车型遍地开花的当下,它现在已经毫无存在感
这类系统的代表性车型就是大众蓝驱技术的相关车型,当初中国市场上分别有POLO、迈腾和帕萨特、朗逸等,但因推出的时候已经属于行业中非常落后水平,这类产品昙花一现就无人问津了。

在当今市场上,这类车型已经不被称为混动车型,目前大量具有自动启停的汽油车则同属这类。

目前较常见的混动车型则是以下两类。


2、轻混动力系统

此类系统装备了更高功率的发电机,属于典型的单电机混动系统。它除了可以用发电机控制发动机的启停,还可以通过电机拉高发动机转速之后再进行点火,避开内燃机低效工作区间。也能够在减速和制动时,进行能量回收,给蓄电池充电的同时还能减少刹车片磨损。在行驶过程中,发动机等速运转,发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电机的充电需求之间进行调节,用剩余能量给予蓄电池充电。在汽车起步和加速等大负荷运转时,发电机能够辅助驱动车轮,从而补充发动机本身动力输出的不足,更好地提高加速的性能。而在停车的时候,发动机可以停止工作,此时空调压缩机、冷却水泵,车内娱乐设备这些传统燃油机上的高负载用电附件,可以完全依靠电机系统的支持而保持工作。

轻混动力系统的混合度在20%-30%,但发电机功率依然不算大,不能以纯电力驱动行驶。造成在很多路况上,体现出来的节能率比例太少,并不明显。对于广州这类提供给节能车类型上牌指标的城市,要求节能率必须比对应的纯燃油版要综合节油达到20%及以上,此类轻混车基本上都无法达到。
英菲尼迪QX60轻混车型
楼兰混动轻混车型

楼兰和QX60在电动机的辅助下可以令起步加速更为迅猛,但燃油经济性方面就没有带来太大的差距。

偶尔可遇见的大众途锐HYBRID轻混车型
偶尔可遇见的A8L hybrid轻混车型
这类系统的代表车型为日产楼兰混动和英菲尼迪QX60混动,以及凯迪拉克XT5轻混90V车型。而目前市场较火热的诸多48V轻混车型也是属于这类混动系统的产品,包括博瑞GE的轻混版本以及奥迪A8L也有此类车型。

上述的弱混和轻混系统的优势是成本低,对车价影响的幅度不大,比较容易得到普及,完全有条件成为日后纯燃油车的标配装置。

而所谓高程度的混合动力,强混是怎样的?


3、强混动力系统

强混系统采用高压启动电机,大部分强混系统还是双电机系统,混合度达到甚至超过50%。它当然也拥有上述轻混同样具备的怠速熄火系统、制动能量回收系统,而更进一步的是,能在一定速度内以纯电力驱动车辆行驶,并非仅仅是辅助发动机,能够完全填补汽油动力车的各种低效率工况。这里要明确,纯电驱动行驶的条件是在没有任何外接充电充入电能的情况下,完全依赖汽车自身不断循环的能量充放而实现的。
第七代凯美瑞双擎强混车型
第八代凯美瑞双擎强混车型
9.5代雅阁锐混动强混车型
目前丰田本田以及通用的多个级别混动系统,还包括国内比亚迪第三代DM系统在馈电情况下(注:第二代DM在馈电情况下能量再生能力较低)和荣威混动系统以及传祺增程混动系统在馈电情况下,另外还有尚未铺开市场的科力远CHS系统等均属此类混动系统,对应的车型非常多。

大部分强混车型在不改变生活条件和驾驶习惯的情况下,无需借助插电充电然后依赖电池的纯电长续航,只需10分钟内加满92汽油即可行走大约900-1000公里,做到了一台很省油的“汽油车”这个最终目的。

而且此类车将会更为大量出现在市场上,国家的双积分政策对于车企产品的低油耗有很强的要求,只有强混可以在综合油耗上符合国家要求的标准。目前一台2.5L排量动力2012年的老款混合动力凯美瑞,都可以在小熊油耗的用户记录综合油耗上比无数1.0L微型纯燃油车更低,从这个比对来讲可见强混和刚才描述的轻混不同,它在节能率上是可以明显体现优势的。
极低排量的纯燃油微型车,用户的实际综合油耗。纯燃油车的油耗有迈不过去的路况大坎,不管你排量多少,综合油耗也不可能很低。而且牺牲动力表现。
强混型中型车,用户的实际综合油耗,不需要提及目前最新版本的混动系统,哪怕是老款凯美瑞的老混动系统,都可以比微型小排量燃油车更低。
一台动力强劲很多,空间也大得多,车身重好多倍的车子,也不需要插电去充电,最后油耗还可以比你更低,那对于微型小排量燃油车来讲存在感也仅仅剩下“价格便宜”这一点了。这就是纯燃油车和强混动车之间不可逾越的壕沟。。。。




二、用更简单的划分方式,区分“强混”和“弱混”

如果觉得之前分类描述说得过于复杂,那么要从较显浅的理解入手,简单将目前市面上的混动车型划分为“强混”和“弱混”两类。这样的说法有两种区分的方式。

I  第一种区分方式:动力系统中的电动机能否单独进行驱动的工作

“弱混”是指混合动力车辆的电动机功率小于20千瓦,电池可存储的电能也较少,一般无法单独驱动车辆行驶,电动机主要在加速时起提供辅助,起到提高引擎效率的作用。

“强混”有着较大的电动机功率和大容量的电池,驱动汽车的动力模式较多,可直接以电动机来直接驱动汽车,而发动机不提供动力。

II 第二种区分方式:“弱混”车型都是单电机系统,而“强混”车型大部分都是双电机系统

当然,这个区分方式不能涵盖100%,因为毕竟也有个别单电机混动系统也是属于“强混”特性,也可以做到上述第一种区分方式的“强混”类型。例如本田i-DCD系统,以及韩国现代和起亚的混动系统则属于单电机的“强混”。

但并不存在双电机的“弱混”,双电机系统则都是 “强混”系统,例如THS,IMMD和SH-AWD hybrid等等。而其中有些系统虽然设备的数量上拥有超过两个电机,但多出来的电机其实仅仅因为四驱的原因给予后轮提供驱动,并非增加一个电机角色参与多项工作,所以还是属于双电机系统。
单电机和双电机会影响哪些因素?电机究竟要负责哪些工作角色?

在此展开话题来科普一下混动系统里面电机的工作

混动系统的电机需要负责的工作除了驱动车轮行驶外,还需要负责启动汽油发动机的工作,以及担负行驶时主动发电以及动能回收工作等。当只有一个电机角色的时候就会效率低下,而且各种工作切换的流畅性也会降低。而双电机系统里面两个电机是可以分别分担这些工作,则可以很完美解决这些问题。
THS-2混动系统
例如丰田的THS系统里面有MG1和MG2双电机通过行星齿轮协同工作,有时候MG1工作时候,MG2负责发电给MG1,而当MG2工作时候,则MG1负责发电给MG2。然后MG1主要是负责和汽油发动机沟通,比如启动汽油发动机以及拉高其转速等,可以根据车速来调节汽油发动机转速,令油电切换时候可以更平顺。而MG2主要负责发电充入动力电池和通过电池供电推动车轮行驶。

i-MMD混动系统
i-MMD系统双电机分工略有不同,它是一个大功率电机主要用于单独驱动车辆加速行驶,可以加速到时速160公里以上,而另外一个电机则专注于和汽油发动机协同工作进行主动发电和制动回收动能。而发电机可以直接供应电能给行驶用电机使用,无需必须依赖电池也能用行驶电机行走。

双电机系统的分工并且能够同时工作可令各种工况切换平顺的情况下还能提高充电和动能回收的效率,所以此类车型在汽油发动机动力介入和退出时候的平顺度,以及充电效率等都会明显更好,这是单电机混动车型,也包括“弱混”车型所很难具备的。


而另外一个实例则更能体现这个差异,比亚迪DM的第三代系统开始加入了BSG电机,令其正式步入“双电机”时代。之前的第二代DM系统还仅仅是单电机系统(老款的唐虽然是描述为双电机,但也是仅仅因为四驱而增加的后轮驱动电机,并非多角色协同工作电机),在车速低的时候几乎无法给予电池充电,缺乏插电充电条件时,当作纯混动车使用,在市区停停走走油耗就会非常高,驾驶平顺性也较差。而这个问题在第三代系统已经因为双电机而明显改善,另外加入的BSG电机令发动机介入的平顺性大幅提高。以秦pro为例,不插电使用在市区停停走走也能做到强混车的4-6L油耗水平。
踏入双电机时代的秦pro在不依赖插电充电条件下油耗依然表现出色
...



III  插电是“强混”?非插电是“弱混”?

最后,在类型区分上需要提及一下目前网络上很多人将插电混动称为“强混”,非插电混动称为“弱混”,这是一种错误的划分方式。

一台混动车是否插电,只是代表了它是否具有电动车的使用方式特性,也就是通过插入电源充电,达到使用动力电池电量进行长距离行驶的能力。并不是描述它的混动能力。所谓“强”和“弱”,更不是用能够纯电续航的里程长短来划分。

其实一台没有混动能力的汽油车,也可以用增加电动车功能这种方式达到简单的所谓“混动”。几乎没有任何自我回收和再生能量能力,单纯靠插个插头给电池充电,然后用电池的电行走一段路程。但这种车型在失去插电充电条件,无法用电动车方式使用的时候,就会打回原型,只是一台甚至比普通汽油车更耗油的车型。

而反过来,强混动车也是可以增加插电充电的模式,变成一台“强混+电动车”的车型,有条件插电充电的时候,可以作为电动车使用,这类车在失去插电充电的时候,还是一台强混车型,同样具有强混车的低油耗和加速顺畅等能力。目前市场上也已经开始涌现较多这类车型。
基于THS强混系统基础上发展的插电式混动系统
基于i-MMD强混系统基础上发展的插电式混动系统
基于起亚K5混动版发展而来的K5插电式混动版
只能够说,在插电车里面,只有“弱混+插电”还是“强混+插电”的类型区分,而并不是用是否插电来划分“强混”“弱混”。

铁皮
2018年12月
[本主题由 ironhide 于 2018-12-03 11:45:31 最后修改]
[本主题由 佳弟 于 2018-12-03 09:59:55 设为 精华 ,原因:内容丰富 ]
 
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涛声涛声

 
 
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猫猫Alysa

 
 
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这个总结是真的太细致了
 
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刘星小雨轮胖婶

 
 
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学习了,这种帖子才是真正的技术贴
 
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美人圈精品女装

 
 
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现在雪就这么厚了啊,好像还挺大
 
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美人圈精品女装

 
 
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养成看帖必回的良好习惯
 
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巴巴爸爸

 
 
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海星离我有多远

 
 
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老特拉福德的红酒

 
 
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大神,拜一拜,好厉害,读完该帖才明白很多概念的东西
 
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