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福特新蒙迪歐混動技術解析_混合動力就是這么省油

電子工程師 ? 2018-04-15 12:43 ? 次閱讀

一說起混合動力,大部分人可能第一反應就是豐田,實際上在2005年的北美車展上福特就發布了蒙迪歐混動版,蒙迪歐混動版還獲得了2010年的北美最佳車型,福特在2015年6月就完成了10萬輛混合動力車下線,可見近十幾年來福特的混合動力上技術已經非常成熟了。

在混合動力車型中,根據電力的混合程度可以分成四種混合類型:1、微混(Micro hybrids),2、輕混(Mild hybrids)3、全混(Full hybrids)4、插電混動(Plug-in hybrid)。新蒙迪歐混動是完完全全的全混車型。

在大家的印象中,常常因為混合動力技術上的“省油”特性而往往忽略了其它好處,比如更好的動力感受。三大神車中的邁凱倫P1和918 Spyder,還有本田的NSX都是油電混動車型,在這里混動的主要目的就不是省油,而是提供更好的動力。

在很多謠言中,美系車一直是油老虎的代名詞,這樣以偏概全的觀點顯然是錯誤的。具體到車型上,很多美系車省油,很多日系車反而很費油。更不用說新蒙迪歐混動版這樣的混動車型了,一箱油北京到上海,完全沒問題。

所以問題來了,到底為什么這么省油呢?省油是相對的,得先從費油開始說。

從上面發動機燃效分布圖就可以看出,內燃機的最佳工況只有很小一部分,如何讓內燃機能夠更多的在最佳燃效區域運行就成為了降低油耗主要方向。福特新蒙迪歐混版在發動機的低效區域使用了電力驅動,通過這種削峰填谷的方式降低了油耗。

福特旗下幾乎所有車型都全覆蓋了EcoBoost渦輪增壓發動機,而在混動車型上使用了熱效率高達40%的阿特金森循環發動機,選擇阿特金森循環發動機基本上是混合動力車型的一致選擇。這是為什么呢?還是燃效的原因,從前文中提到,混合動力系統省油的最核心邏輯是“削峰填谷”,那能不能通過技術降低發動機低效區域的燃耗,增強最佳工況的范圍呢?答案是肯定的。

阿特金森循環的發動機的壓縮行程大于膨脹行程,使得發動機的膨脹比高于壓縮比,有效地提高了發動機效率,另一方面較長的活塞行程確實可以使燃油充分燃燒,提升經濟性,但也因此限制了轉速的提升。阿特金森循環發動機在低速時,由于稀薄的混合氣在“反流”之后變得更少,因此低速扭矩表現一般。

這個時候使用電機驅動,或者油電協同工作就能大大提升低扭表現了。

相比傳統的車型采用“發動機-變速器”的動力輸出模式,混合動力系統上增加了電動機驅動,因此如何讓發動機和電動機協同工作也就成為核心難題之一。

混合動力的運行邏輯理解起來其實不難,難的是各種機械結構的設計與運行軟件的設計,因為汽車在行駛過程中會遇到各種工況,要應對這些情況,軟硬設計需要很好的兼容性。

福特新蒙迪歐混動版使用了雙電機和由行星齒輪構成的eCVT變速器,來實現油電動力的混合和分離,真正達到了省油的目標。同時,不得不說的是混動車型比傳統燃油車型動力感受要好很多,畢竟起步由電機驅動,瞬間最大扭矩的輸出是電力驅動的一大優點。而保留內燃機又不需要擔心續航的問題,相比傳統燃油車和純電動車,實現了完美互補。

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