咱们日常生活中聊起汽车,特别是混动车,很多人脑子里几乎是条件反射一样,会立刻浮现出“丰田”这两个字。
确实,这么多年来,什么“双擎技术”、“行星齿轮”这些词汇,伴随着丰田混动车的热销,几乎成了家喻户晓的标签。
大家听得多了,就好像形成了一种固有的印象:混动技术就是丰田发明的,也是丰田做得最好,别家都得靠边站。
但今天,咱们得把这个话题摊开来,好好聊聊,因为技术的真相,可能跟我们长久以来的认知有不小的出入。
技术的世界里,从来就没有一成不变的霸主,只有不断的学习、超越和创新。
首先,我们得从那个被奉为“黑科技”核心的部件——行星齿 new gear 说起。
这套精巧的机械结构,是丰田混动系统能够实现平顺、省油的关键。
它就像一个聪明的动力“调度员”,灵活地分配着发动机和电动机的力气。
但一个很多人可能不知道的事实是,这个关键的“调度员”,它的“户口本”最早并不在日本,而是在美国。
它的发明者是一位名叫厄尔·辛普森的福特汽车工程师。
是的,你没听错,就是那个以制造硬朗的皮卡和肌肉跑车闻名的福特。
早在几十年前,这套由一个中心齿轮(太阳轮)、几个围绕它转动的小齿轮(行星轮)以及一个外圈大齿轮(齿圈)组成的结构,就已经被应用在了我们今天非常熟悉的自动变速箱(AT)里。
所以说,丰田是把这套成熟的机械结构,用天才般的构想应用到了混动领域,并将其发扬光大,但要论“祖师爷”,那还得追溯到大洋彼岸。
那么,这套行星齿轮到底神奇在哪里呢?
咱们别被那些复杂的工程图纸给吓住,用一个生活化的例子来理解就简单多了。
你可以把它想象成一个微缩的太阳系。
中间的太阳轮是核心,周围几个行星轮绕着它转,同时行星轮自身也在自转,最外面还有一个齿圈把它们都包裹起来。
这三大部分——太阳轮、行星轮(连同其支架)、齿圈,就成了动力的输入和输出端。
在传统的自动变速箱里,通常是固定住其中一个部分,然后让另外一个部分输入动力,第三个部分就会按照固定的传动比来输出动力,从而实现换挡。
但丰田THS混动系统的妙处就在于,它打破了这个常规,它让这三个部分都“活”了起来,谁也不被完全固定。
发动机连着行星架,一个发电机连着太阳轮,另一个主驱动电机连着齿圈,车轮也和齿圈相连。
这样一来,动力就进入了一种奇妙的“动态分配”状态。
举个例子,当你在市区里堵车或者低速行驶时,行车电脑会判断发动机此时工作效率很低,不如让它休息,于是就由电池供电给主驱动电机,直接驱动车轮,实现纯电行驶,这时候车子就跟一台电车没区别,安静又省油。
当你需要深踩油门加速时,电脑会立刻唤醒发动机,发动机转动起来,一部分动力直接通过行星齿轮机构驱动车轮,另一部分多余的动力则用来带动发电机发电,发出来的电可以直接供给驱动电机,增强动力,也可以存回电池里。
整个过程,发动机、发电机、电动机三者之间的动力流转是无缝衔接的,就像水流一样,被一个智能的阀门系统精准控制着,你几乎感觉不到任何换挡的冲击和顿挫。
也正是因为这个特性,发动机总能被控制在它最省油、效率最高的转速区间工作,避免了传统燃油车在低速时频繁启停、高转速低效率的尴尬,这便是丰田混动在城市路况下封神的根本原因。
然而,任何技术都不可能是十全十美的。
这套经典的功率分流结构,虽然在中低速堪称完美,但它也有一个难以回避的短板,那就是在高速巡航时,燃油经济性反而不如人们预期的那么出色。
很多开过老款丰田混动的车主朋友可能都有体会,市区里开油耗可能只有百公里四五升,可一上高速,车速提到一百公里每小时以上,油耗反而会上升到六升甚至更高。
这是为什么呢?
问题就出在它的结构设计上。
因为在这套系统里,发动机的动力始终无法完全“绕开”电动机,实现百分之百的直接驱动车轮。
在高速公路上匀速行驶,本该是发动机效率最高的工况,但它的动力仍然需要经过行星齿轮这套复杂的机构进行一次“能量转换”,一部分动力还是会流向发电机再到电动机,这个“发电-用电”的过程,就像我们用两个杯子来回倒水一样,中间必然会产生能量损失。
这就导致了它在高速工况下,节油效果打了折扣。
历史的车轮滚滚向前,当年的追赶者们,如今也成长为了技术创新的引领者。
中国的汽车工程师们在充分理解了功率分流技术的优缺点之后,开始探索一种更全面、更适应中国复杂路况的解决方案。
比如长城汽车推出的Hi4-Z技术,就是在这条路上迈出的重要一步。
它同样借鉴了行星齿轮这个核心理念,但进行了大胆的革新。
它不再是单一的功率分流模式,而是变成了一套能够根据不同路况“变形”的智能系统。
在城市里,它可以像丰田一样,实现丝滑的功率分流,让发动机保持在最高效的状态下运行。
但它的厉害之处在于,一旦车辆进入高速巡航状态,系统可以通过一个精密的离合器,将行星齿轮机构“锁死”,让它变成一个刚性连接。
这样一来,发动机的动力就可以绕过复杂的电能转换路径,直接、高效地传递到车轮上,进入了我们常说的“直驱”模式。
这就好比解决了之前那个“倒水”的问题,现在直接把水桶递过去了,中间的损耗自然就降到了最低。
不仅如此,为了让发动机在各种车速下都能精准地工作在最高效的转速点,长城还为这套系统匹配了一个三挡变速机构。
这就好比给一位跑步健将,在平地、上坡、下坡等不同路段,都配上了最合适的跑鞋。
低速时用一挡,保证动力响应;中高速时切换到合适的挡位,兼顾动力和油耗。
这样的设计,使得搭载这套系统的中大型SUV,即便是在电池电量不足的“亏电”状态下,在高速上也能表现出强劲的动力和出色的燃油经济性。
根据一些实际测试数据,一台重量超过两吨的车型,其高速亏电油耗甚至可以控制在百公里六升多一点的水平,这在以往是难以想象的。
更值得我们思考的是,中国品牌如今在技术路线上展现出的多样性和包容性。
他们并没有试图用一种方案去解决所有问题。
比如,如果你更看重公路行驶的舒适性和全场景的燃油经济性,Hi4-Z这样的技术会非常适合你。
但如果你是一个热爱穿越、喜欢挑战极限的越野爱好者,更信赖纯粹机械连接带来的可靠感,那么还有Hi4-T这样的方案可供选择。
它保留了传统的机械四驱传动轴结构,将电机集成在发动机和变速箱之间,既能提供强大的电驱扭矩用于脱困,又保证了四驱系统在极端环境下的纯粹和可靠。
这说明,我们的汽车工业已经从单纯的技术模仿,走向了根据用户真实需求进行深度定制化开发的全新阶段。
技术本身没有高低贵贱之分,适合不同场景、能解决用户实际痛点的,就是好技术。
所以,当今天我们再谈论混动技术时,眼光不妨放得更开阔一些。
科技的魅力就在于不断迭代,不断有新的、更优秀的解决方案涌现出来。
对于我们普通消费者而言,能看懂技术背后的基本逻辑,不盲从于过去的“神话”,才能真正选到一台最适合自己的好车。
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