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燃擎技術課:本田i-MMD,電為主油為輔的混動系統

2024-08-01推薦

了解F1的朋友們一定知道近幾年的紅牛車隊可謂是風生水起,連續兩年奪得車隊總冠軍,而助力紅牛車隊登上領獎台的正是一套本田混合動力總成。

那麽在F1賽場叱咤風雲的本田混動系統,在民用市場的表現究竟如何,讓我來為你詳解一下本田i-MMD混動系統。

在開始介紹i-MMD這套系統的原理之前,我們需要先了解一下這套系統的誕生歷程。

在前幾期節目裏有介紹過豐田的THS混動系統,在豐田釋出初代THS之後,緊接著本田推出了初代混動系統IMA,並且搶先登陸美國市場。

但是這套系統僅有一個電機,主要依靠發動機提供動力,在能耗,耐用性,維修成本等各方面遠不及當時的豐田THS,盡管早早登陸美國市場但是銷量遠不及豐田,並沒有在混動市場掀起波瀾。

本田IMA系統的慘敗警醒了本田,它急需一套更為先進的混動系統,於是在2013年,采用全新架構的本田第一代i-MMD系統正式登場。

這套系統的結構非常巧妙,可謂開局即巔峰。接下來讓我們好好了解一下本田i-MMD混動系統。

基本結構

本田i-MMD混動系統主要由發動機,發電機,驅動電機以及高壓電池等幾大部件組成。可以發現這套系統采用兩台電機,我們之前介紹過混動的主要幾種形式,主要分為串聯式混動,並聯式混動以及串並聯式混動系統。其中串並聯式混動正是采用兩台電機,這也是本田這套混動系統的混動形式。

這套串並聯系統的核心是一套E-CVT變速箱,可不要被這套系統的名字給唬住了,正如豐田THS一樣,這套E-CVT也不是真正的變速箱。

這個結構包括了發電機、驅動電機、離合器、減速器以及差速器總成,大多情況下發動機並不是透過機械傳動去驅動車輛,而是依靠E-CVT中的驅動電機來進行驅動。

如此一來,依靠電機扭矩隨叫隨到的特性,傳統的齒輪變速機構便不再需要,這也就是為什麽叫做「E」CVT的原因。

值得註意的是,本田i-MMD系統的發動機與發電機之間采用的是剛性耦合,無法進行分離。也就是發動機運轉必然帶動發電機進行發電。

所以大部份情況下,這套系統的執行邏輯便是以電為主,油為輔,類似增程式混動的邏輯。發動機驅動發電機發電,電能輸送給驅動電機後驅動車輪。

這種方式適用於大部份城市路況,發揮電機扭矩響應快的優點,同時又可以避免發動機低速時能耗表現不佳的問題。

但是在高速路況時,電機的低扭優勢就消失殆盡,可發動機在高速路況恰好是最佳工況,這時候就需要發動機進行直驅。

因此本田選擇在驅動軸與發動機之間采用離合器耦合,在高速工況下可以透過離合器實作發動機與驅動軸的直接連線,完成直驅。

執行模式

了解了本田i-MMD的基本結構,會更加容易理解這套系統的執行邏輯。其主要分為純電、增程、混動以及直驅這麽幾種模式。

純電模式下,發動機和發電機均不工作,由高壓電池直接為驅動電機供電驅動車輛。借助電動機扭力直接的特點,實作快速地起步和加速。

增程模式下,發動機運轉,帶動發電機發電為電池和驅動電機供能,發動機與驅動軸的離合器不結合,只由驅動電機單獨驅動車輛。在這模式下可以實作類似純電模式的體驗。

混動模式下,發動機運轉,發動機與驅動軸之間的離合器結合,同時驅動電機也進行驅動,二者共同驅動車輛。

但是這種模式下存在一個缺陷,發動機和驅動電機同時驅動會共用同一個齒輪,導致二者之間的轉速比是固定的。發動機轉速改變時,驅動電機的轉速也需要跟著改變,無法使二者均保持在最佳的工作區間。

最新的第四代i-MMD改進了這一缺點,采用獨立的兩套齒輪,發動機和驅動電機各自獨立,可以分別執行在各自的最佳轉速之上。

直驅模式下,發動機執行在高轉速區間,和驅動軸之間的離合器結合,直接驅動車輛。此時,驅動電機不工作,但發電機由於與發動機是剛性耦合,因此會根據電池狀態適時進行充電。

寫在最後

可以看出,本田這套i-MMD混動更加偏向於以電為主,油為輔的混動模式,在大多情況下會優先使用電機驅動車輛,因此更加偏向於電動車的駕駛體驗。在運動性上,相比於豐田THS的以油為主,電為輔的模式會更強。

如今本田i-MMD混動系統已發展到第四代,在基礎框架的基礎上不斷地進行打磨和最佳化,使得動力和油耗不斷進行最佳化。並且憑借著出色的動力和駕駛樂趣收獲許多忠實粉絲,在選購混動車型時仍是一個非常好的選擇。