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混合动力汽车是什么意思_新能源车型工作原理全解析

册册睿 开车指南 2022-09-24 15:09:46 128 0

混合动力汽车,这玩意儿说白了,就是个“两条腿走路”的高手。它不像纯电动车那样完全依赖电,也不像传统燃油车那样只喝油。它的核心思想是把燃油发动机和电动机这两套动力系统结合起来,扬长避短,该用油时用油,该用电时用电,甚至油电一起上,最终目标就是为了省油、环保,有时候还能给你更畅快的驾驶体验。

当然,这“结合”的方式也挺有讲究,不同的技术路线决定了它的“十八般武艺”。如果简单粗暴地概括一下混合动力汽车是什么意思,那就是:一种同时搭载了内燃机和电动机,并能通过协同工作来优化能源利用效率、降低排放的汽车。

混合动力汽车是什么意思_新能源车型工作原理全解析 第1张

那么,它到底是怎么个工作法?这背后的“黑科技”又有哪些不同流派呢?

要理解混合动力汽车的工作原理,我们得先看看它有哪些主要的组成部分。一般来说,混动系统都会包括:

  • 内燃机: 也就是我们常说的汽油机或柴油机,提供主要的动力来源之一。

  • 电动机/发电机: 这家伙可不简单,它既能作为电动机提供驱动力,也能作为发电机回收能量或由内燃机带动发电。

  • 动力电池组: 用来储存电能,为电动机提供能量,也能储存回收的能量。

  • 动力分配和控制系统: 这才是整个混动系统的“大脑”,负责协调内燃机和电动机的工作,根据车辆的行驶状态(起步、加速、匀速、减速等)智能切换或组合动力来源,以达到最佳效率。

  • 逆变器: 将电池储存的直流电转换为交流电供电动机使用,并控制电动机的工作。

有了这些“硬件”,混合动力汽车就能玩出不少花样来了。它的工作模式通常会有几种:

  • 纯电动模式(EV): 在低速起步或市区行驶时,车辆可以完全依靠电动机驱动,此时内燃机是不工作的,真正做到了零排放、零油耗,而且安静平顺。

  • 混合驱动模式(Hybrid): 当需要更大的动力(比如加速、爬坡)或者电池电量不足时,内燃机和电动机就会协同工作,共同提供动力。

  • 发动机驱动模式: 在高速巡航等特定工况下,内燃机可能会作为主要的动力来源,同时如果有多余能量,还可以为电池充电。

  • 制动能量回收模式: 踩刹车或者滑行时,电动机就会变成发电机,把车辆的动能转化为电能储存到电池里,这可是传统燃油车做不到的能量回收“绝活”。

  • 充电模式: 在某些情况下,比如电池电量低于设定值时,内燃机可能会启动并带动发电机为电池充电。

正是通过这些模式的智能切换和组合,混合动力汽车才能在不同的行驶场景下实现更高的燃油经济性和更低的排放。

说到这儿,就不得不提混合动力系统的几种主要“流派”了,这直接决定了车辆的性能和体验:

  1. 串联式混合动力(Series Hybrid): 这个流派的特点是,内燃机不直接驱动车轮,它只负责带动发电机发电。发出来的电可以储存在电池里,也可以直接供给电动机来驱动车辆。简单理解就是:油发电,电驱动。 增程式电动车就是典型的串联式混合动力。

    • 优点: 由于内燃机不直接参与驱动,它可以始终工作在最高效的转速区间,燃油效率相对较高,排放也更好控制。车辆的驱动完全由电动机负责,驾驶体验更接近纯电动车,加速响应快。 在电池电量充足的情况下,可以实现较长距离的纯电行驶。

    • 缺点: 能量转换环节多(油能转化为电能,电能再转化为机械能),存在一定的能量损耗。 内燃机只作为发电机,如果电池电量不足,需要通过发动机发电来驱动车辆,此时发动机噪音可能会比较明显。

  2. 并联式混合动力(Parallel Hybrid): 这个流派则是让内燃机和电动机都能独立或者同时驱动车轮。它们通过机械连接耦合在一起,就像是“兄弟齐心”。

    • 优点: 结构相对简单,传动效率较高,因为内燃机的动力可以直接传递到车轮。 在需要大动力输出时,内燃机和电动机可以叠加动力,提供更好的加速性能。

    • 缺点: 内燃机的工作范围不如串联式那样稳定,燃油效率可能受影响。对控制系统的要求比较高,需要协调好两种动力源的工作。

  3. 混联式混合动力(Series-Parallel Hybrid / Power-Split Hybrid): 这可以算是前面两种的“集大成者”,它通过复杂的行星齿轮组等结构,实现了串联和并联两种模式的自由切换或协同工作。它可以根据不同的驾驶情况,灵活分配内燃机和电动机的动力输出,以及能量回收和充电。

    • 优点: 兼具串联和并联的优势,能量管理更灵活高效,燃油经济性表现通常最好。

    • 缺点: 结构最复杂,技术难度最高,成本也相对较高。 丰田的THS系统就是典型的混联式代表。

除了这三种基本的结构类型,我们平时还常常听到“插电式混合动力”(PHEV)和“非插电式混合动力”(HEV)的说法。 这主要是根据车辆的电池是否可以通过外部电源充电来划分的。

  • 非插电式混合动力(HEV): 电池容量相对较小,主要依靠内燃机发电和刹车能量回收来充电,不能通过外部充电桩充电。它更像是一种“不需要额外操心充电”的省油燃油车。 丰田的普锐斯、卡罗拉双擎等车型就属于这一类。

  • 插电式混合动力(PHEV): 电池容量更大,除了通过内燃机和能量回收充电,还可以通过外部充电桩充电。 这意味着它拥有更长的纯电续航里程,短途通勤甚至可以完全依靠电力驱动,像一辆纯电动车。 但如果电量耗尽,它就变成了一辆普通的混合动力车。 插电混动车通常能上新能源绿牌,享受一些政策优惠。

而前面提到的“增程式电动车”,在技术路线上,其实就是串联式混合动力的一种特殊形式,它强调以电驱动为主,内燃机只负责发电,不直接驱动车轮。 像理想的部分车型就采用了这种增程式技术。

那么,为什么要选择混合动力汽车呢?

  • 省油: 这是最直接的优势。通过电动机的辅助和能量回收,混合动力汽车在城市拥堵路况下能显著降低油耗。

  • 环保: 相比传统燃油车,混动车的尾气排放更低。 插电混动甚至可以实现零排放的纯电行驶。

  • 性能: 电动机的扭矩输出特性使得混动车在起步和加速时响应更快,动力更充沛。

  • 续航: 相较于纯电动车,混动车没有里程焦虑,跑长途更方便,毕竟有油箱作为“双保险”。

  • 政策优势: 在一些限购城市,插电混动车可以享受绿牌待遇,无需参与摇号拍牌。

当然,混合动力汽车也不是完美无缺的“神车”,它也有一些“小缺点”:

  • 成本: 相较于同级别的传统燃油车,混动车的购车成本通常会高一些。

  • 结构复杂: 毕竟是两套动力系统的结合,结构会比单一动力系统的车辆复杂,维修保养可能需要更专业的技术。

  • 馈电状态下的表现: 部分混动车型在电池电量不足(馈电)时,内燃机会频繁介入,可能导致油耗升高、噪音变大、动力下降等问题,影响驾驶体验。

总的来说,混合动力汽车就像是汽车演进史上的一个重要节点,它在传统燃油车和纯电动车之间找到了一个平衡点。它既能解决纯电动车的里程焦虑,又能比传统燃油车更省油更环保。不同的混动技术路线则提供了多样化的选择,总有一款能满足你对“既要马儿跑得快,又要马儿少吃草”的需求。 至于最终怎么选,还得看你的实际用车需求、预算以及对各种技术路线的偏好。 毕竟,适合自己的,才是最好的。

【今日审核编辑:册册睿】
【最后审核时间:2022-09-24 15:09:46】
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