目前混动车型采用较多的结构型式是P2结构,简单说就是在发动机和变速箱之间集成一台电机,既能够单独驱动汽车,也能与发动机协同工作,此种方案对变速箱改动小,整车匹配和新产品推出快、时效高,因而受到国内外车企的广泛采用。

目前全世界混动车型中P2结构约有50万辆,据预测,到2022年P2结构混动车型的市场容量可达270万辆,也就是五年翻五番。

高尔夫P2混动结构:

奥迪A3混动P2结构:

BMW 530的P2混动结构:

BENZ E00 P2结构:

除了欧洲汽车制造商青睐P2结构,越来越多的中国车企也倾向于采用此机构,原因是此种混动结构适用于目前所有传统燃油车的变速箱:不管是DCT双离合器自动变速箱,还是CVT或者液力变矩器自动变速箱,仅仅是在发动机和变速箱之间增加电驱动及耦合单元,不但大幅度缩短了混动车型开发周期,还大大降低了开发风险和投资成本。

这种混动结构的优势在于结构简单,但劣势在于只有一台电机,无法同发动机很好地协同运转,因此整体效率并不算高。然而在插电式混合动力系统(PHEV)中,由于有较大的电池容量和充电系统做后盾,因此这个缺陷在一定程度上被掩盖了。

而小编了解的新蒙迪欧采用的插电式混动系统结构,则是双电机混联式结构:由内燃机、两台电机以及行星齿轮动力分流结构组成的混联式系统可以令内燃机最大程度运转在高效区间内,这样一来即便是电力耗尽之后,车辆的油耗仍然非常低。

新蒙迪欧插电混动版采用了一台2.0L自然吸气阿特金森循环发动机,最大功率105kW(143Ps),最大扭矩175Nm。

阿特金森循环发动机有出色的经济性,据厂商介绍,这样的经典组合带来低至百公里2.0L的超低综合工况油耗表现----尽管这数据看起来足够诱人,也绝对能在混动世界里一骑绝尘,小编认为实际情况还是试驾以后或者以真正的用户体验为准。

新蒙迪欧插电混动版采用了容量为9kWh的锂离子电池,在家用的220V/10A的充电桩上,完全充满需5h,在共用的交流充电桩完全充满只需要2.5h。

之前那款被称为蒙迪欧 HEV 的车型,采用的是成熟的轻混系统:一台 143 马力 2.0L 发动机匹配一台 125 马力电机,通过一台 eCVT 电控无级变速箱调配,电池容量只有 1.4kWh,主要负责起步和拥堵环境。

更进一步,要达到真正实用的、复合国家产业政策的排放,需要的就不只是轻混,正是本文介绍的插电混动版(PHEV)的蒙迪欧。

虽同为混动,从轻混到插电重混,电池组的电量已增至有必要直接外部供电的程度。轻混版的 1.4kWh 电池可以很容易的靠发动机、动能回收系统充电,而如果需要更长的纯电行驶里程,更大的电池就不适合再靠车辆本身来充电了。

插电混动版的蒙迪欧,配备了 9kWh 电池组,这是为了实现 52km 的纯电驱动里程。因为福特所做调查显示,50% 的(插电式混动车)车主,在周末的行程都少于 50km。并且 76% 的车主都会保持每天充电至少一次。

蒙迪欧插电混动的核心是一台内含单行星齿轮组的 eCVT 变速箱,以它为纽带,将汽油动力和电动力以串并联混合的形式连接起来。

发动机依然是轻混版上那台 143 马力 2.0L,类阿特金森循环专为高效低功耗设计。汽油机功率数字不高,但和电机配合可以带来较合理的动力表现。

汽油机和电动机同时运转时,发动机曲轴带动行星轮,行星轮带动外围的齿圈输出动力,和电动机动力啮合在一起驱动车轮。行星齿轮中的太阳轮被行星轮带动驱动发电机。

在汽油机(行星轮)转速不变的情况下,通过调整发电机的发电量(太阳轮转速),便可以改变外围齿圈(输出端)的转速,以便和电动机转速配合带动车轮。

这样,以 eCVT 为核心的这套混动系统,可以在更多车速情况下保持汽油机转速稳定在最高效率区间,从而达到尽可能优的节油效果。

同时,车速(输出端转速)一定的情况下(齿圈转速一定),通过调整汽油机转速(行星轮),便可以控制发电机的发电量(太阳轮转速)。

在这些过程中,每种动力以及整车车速的变化始终是连续的,这意味着行驶的平顺性和发动机的效率都得到了照顾。

福特并没有使用常见的、在发动机和变速箱之间接入离合装置的并联式混动。在他们看来,这种结构虽然简单、容易从汽油车改动而来,但离合器的存在会使得汽油机动力存在中断,汽油机介入和退出对驾乘体验会有更明显的影响。同时更重要的是,发动机只会以有限的速比进行运转,无法长期稳定在高效率区间,无法使油耗进一步降低。

从混动技术发展角度来说,从开发到推向市场,P2在发展过程中亦不可避免面临诸多挑战,目前最关键的一点是发动机舱空间的限制。

目前车企的动力传统系统有诸多构型,有纵置的也有横置的。纵置的变速箱在发动机的下面,在加混动模块时轴向空间限制不大。而横置的变速箱输出与发动机同轴,位于发动机的后面,同时还有水箱等部件,原有的空间基本被限定死,现在轴向如果硬塞一个模块,空间会变得更加狭小,同时会牺牲部分性能,因此开发难度较大。尤其是对于已经开发好的横置式传统车辆,改动不仅意味着时间、精力的消耗,更多的是对设计开发能力提出的要求。

而就整车方面看,由于发动机舱空间的限制,基本上都需要将电机与传统离合器进行高度集成。国产车目前也已开始在该领域进行产品的集成,但是还没有很明显的突破,这样一个技术的制高点也是制约国产混动车的一大瓶颈。

整体来讲,P2或许并非是混动技术路线中最佳的,同时也并非是无可替代的,然就目前相对来说,在不增加过多成本的基础上达到混动效果,满足节能减排需求,还是值得主机厂考虑的。

【结束语】

相对纯电动车型,小编更看好混动,尽管混动仍避免不了排放问题,但真正实现零排放并不是一朝一夕的事情,毕竟新能源汽车的未来还有一部分掌握在消费者手里,对消费者来说,可以放肆地跑长途而不必担心充电问题是混动的优势却是纯电动车型的软肋。