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大家都是混合动力,你怎么这么省油?第八代丰田凯美瑞双擎

最近我们借到了一台 2019 款的丰田凯美瑞双擎,但在停车场中看到这台车后,我很难把凯美瑞双擎这个名字和我看到的这台车对应起来,印象中的凯美瑞不应该是一台黑色,略显油腻但特别舒服、省油的车吗?

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

看看眼前这台凯美瑞,棱角分明的前脸,丰富且锋利的车身线条,单边双出的排气,黑色的小鸭尾,双色的多幅轮毂,黑红撞色的车漆,还有黑红双拼的内饰。

每一个元素似乎都在表达着运动、年轻和活力,尤其是这个在阳光下比红唇还鲜艳的红色车漆,足以让一个 20 出头的年轻人心动一番。

平复了心情之后,仔细想了想,我是来探寻丰田混动系统省油秘密的啊,看看车尾的 HYBRID 的标识,看看车内代表环保的蓝色启动按键,看看带着 CHG 字样的仪表,嗯,没错我要找的是你。

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

丰田凯美瑞双擎上搭载的这套混动技术(THS:Toyota Hybrid System)最早可以追溯到 1997 年第一代普锐斯车型上,至今已有超过 20 年的历史,虽然这 20 年丰田一直在更新优化这套系统,但我依旧好奇,披着运动外衣的第八代凯美瑞双擎省油吗?这 20 年就没有更好的系统能够接替 THS 吗?廉颇老矣尚能饭否?

第八代丰田凯美瑞双擎

实测之后,我打消了这个念头,这台基于 TNGA 架构的第八代凯美瑞双擎高速油耗为 5.2 L/100 km,市区油耗为 6.0 L/100 km,非常优秀。

这里多说两句,本次油耗测试分别在高速和市区路况下各跑了 100 km 左右,并于测试前后在加油站将油量加至跳枪,通过加进去的油量计算百公里油耗,全程空调 22 ℃ 2 档风。

最后得出两个结论:第一,凯美瑞混动是一台非常省油的车型;第二,凯美瑞的表显油耗与实际油耗几乎一样(高速表显 5.2 L/100 km,市区表显 5.8 L/100 km)。

只是,每次加油工作人员看我的眼神都有点奇怪……

现在说回这套混动系统,凯美瑞双擎上这套混动系统由一台代号 A25B 的 2.5 升自然吸气发动机、两个电机和一块位于后座下方的镍氢电池组成。

第八代丰田凯美瑞双擎

这台 2.5 升自然吸气发动的动力参数平平无奇,最大功率 131 kW,最大扭矩 221 N·m,但燃烧效率却达到了惊人的 41%,而且只用加 92 号汽油即可。

用于驱动车辆的电机峰值功率 88 kW,峰值扭矩 202 N·m,系统最大输出功率 160 kW,配合储存电能的镍氢电池容量为 221 Ah,容量不大,而且无法通过外界电源补充电能。

第八代丰田凯美瑞双擎

从硬件组成上来看,这套 THS 系统与国内大多数插电混动车型没有什么区别,都是一台发动机,一块电池组,两个电机组成,但在平顺性和经济性上却领先了不止一个身位,核心原因有两点。

第一点:更合理的硬件布局。

目前国内大多数插电混动车型,均采用 P0+P4 的电机布局,所谓 P0+P4 就是一个与发动机皮带轮相连的启动/发电一体式电机配合一个位于后轴的独立电机,发动机和电机的工作相对独立。

而 THS 系统打掉了变速箱,通过一套行星齿轮组把两个电机和发动机的动力组合在了一起,实现了电机和发动机协同驱动。

第八代丰田凯美瑞双擎

从这一点上看,很难直接判断哪一种会更省油,核心还是在运行逻辑,但是硬件布局是运行逻辑的基础。

第二点:更合理的运行逻辑。

在说运行逻辑之前,我想先明确一下混动的意义,因为在日常行驶过程中发动机并不是完全处在恒定的转速区间,而发动机的高效运转区间非常有限,过低或过高的转速都是不利于发动机燃油经济性的。

说回人话就是,发动机在怠速、起步以及急加速的工况下,燃油经济性相对较差,所以混动车型希望用电机代替这些工况,从而让发动机一直处在高效地运转期间,达到提高燃油经济性的目的。

但很多插电混动车型大多是为了「混动」而混动,并没有实现更高质量的互补,只能在电池有电的状态得到一个不错的动力表现和不错的油耗,但在电池没电的状态下,发动机除了需要带动车辆本身,还需要拖着数十公斤或是上百公斤的电驱动结构,所以电池没电的状态下很难得到一个好看的油耗成绩。

而丰田这套 THS 系统,通过发动机和电动机的协同工作,达到了提高燃油经济性的目的。

关于行星齿轮如何运转的细节就不细讲了,大家记住四点,第一,丰田管这玩意儿叫 E-CVT,但和传统意义上的 CVT 变速箱没有一毛钱关系;第二,因为行星齿轮组的存在,两个电机和发动机的运转是时刻关联的;第三,因为是时刻关联的,所以不存在动力衔接时的转速差问题,所以行驶过程中电机和发动机的相互切换非常平顺;第四,驾驶者只管开就行了,不用管到底是用油还是用电,当然系统也没给驾驶者选择的权利,PCU(Power Control Unit)都帮你决定好了。

接下来重点介绍一下各种工况下这套系统是如何协同工作的:

起步阶段:这台车只要电池组有足够的电量都会采用纯电起步,避免发动机介入,等车速达到 20 – 30 km/h 后发动机才介入工作。

第八代丰田凯美瑞双擎

大多数情况下,电池电量都是足够驱动车辆完成起步的,但是如果长时间停留原地且带着空调的话很快就会把电池组内的电量消耗到较低的水平,这个时候发动机会主动介入,并将转速扬到 1000 转出头,一方面提供现有用电需求,一方面为电池组补能,这个工况下和大多数燃油车怠速的工况没有太大区别,只是转速更高。

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

这个时候起步,发动机会将一部分动力用于驱动车辆,一部分动力用于给电池充电。

第八代丰田凯美瑞双擎

正常行驶阶段:完成起步,车速达到 20 - 30 km/h 以上后,电池的放电能力以及电机的功率就很难满足驾驶者对动力的需求了,所以发动机会主动介入,并维持在一个高效的转速,如果这个时候发动机的负载较轻,发动机功率过剩,PCU 会将一部分动力用于驱动车辆,一部分用于发电,储存到电池组中。

第八代丰田凯美瑞双擎

如果负载较重,发动机转速及输出功率不变,不够的功率由电机补充。

第八代丰田凯美瑞双擎

当然如果有过高的动力请求,PCU 也会迅速拉高发动机转速,发动机和电机同时出力,满足驾驶者的动力需求。

高速工况下也是如此,维持在恒定转速,根据路况及驾驶者对动力的需求,动态调节发动机和电机的出力比例。

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

滑行/减速工况:滑行及减速工况下发动机是停机状态,以最大化节省不必要的燃油消耗。

滑行状态下,仪表的能量流显示是在动能回收的,但是整体的减速度非常小,仪表上的指针也只是轻微偏向 CHG,驾驶者不会有明显的感觉。

第八代丰田凯美瑞双擎

这么轻微减速度,可以回收的动能当然也是微乎其微的,丰田把大部分动能回收的功率和刹车踏板结合在了一起,随着刹车踩踏幅度的增加,动能回收的功率也逐渐增大,对于不习惯动能回收的驾驶者来说,这样的设计可以在保留原有驾驶体验的同时回收动能。

第八代丰田凯美瑞双擎

此外凯美瑞 50 km/h 以上才能开启的 ACC 自适应续航也是和动能回收相结合的。

总结一下 THS 系统的逻辑,首先通过较大的电池组提供短时间内空调等车内电器设备的用电需求,避免发动机出现原地怠速的不经济工况;其次通过电动机和电池组,代替发动机完成起步动作;日常行驶的过程中 PCU 会巧妙的控制发动机和电动机的出力,尽量将发动机转速维持在高效区间,多余的功率或是不够的功率由电动机消化或补充。

实现这一切的最大功臣就是这个聪明的 PCU 和结构巧妙的行星齿轮。

第八代丰田凯美瑞双擎

说完了这台车的混动系统,最后再简单提一下驾驶感受。

基本的科学定律还是要遵守的,已经有一个超群的油耗水平了,动力表现注定是相对佛系的,虽然有个非常运动的外观,但这台车无论是转向还是悬架都是舒适向的标定,凯美瑞仍然是一台更适合舒舒服服佛系驾驶的车,驾驶层面唯一的小问题就是刹车初段电制动与机械制动的衔接点有轻微的顿挫。

第八代丰田凯美瑞双擎

第八代丰田凯美瑞双擎

从不限牌城市满街跑的雷凌双擎和卡罗拉双擎来看就足以佐证,即使丰田这套混动系统不能拿到国家新能源补贴,但也是一套实打实的省油利器,只是 THS 叱咤风云了 10 多年,市场上还没出现能够匹敌或超越它的对手吗?

有,本田的 iMM-D 混动系统。

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