文/土木
相比串联式混动结构,并联式混动结构的复杂程度有所提升。简单理解就是:并联式混合动力系统将燃油动力系统与电驱动力系统整合在一起形成一个并联线路,让汽车可以实现发动机和电机的共同驱动或分开单独驱动。
并联式混动结构可以理解为发动机和电动机之间是机械连接。并联式混动系统基本就是在传统燃油车内部增加了一套电机以及高压电池系统,而电机的位置一般都是放在P2的位置,少数放在P3位置(P2:位于发动机与变速箱中间靠变速箱一侧,与发动机间有离合器、P3:位于变速箱后)。
并联式混合动力系统的工作模式与串联式类似,但是实现的方式不同,我们以更常见的P2并联为例:
1、在低速行驶的情况下,如果电池电量充足,则通过电机来单独驱动汽车,发动机不工作,经济性更高。
2、当行驶所需要的功率达到发动机的高效工作区间所产生的功率时,则由发动机单独驱动汽车,电机不工作,效益更好。
3、当需要较大功率输出时,发动机就会和电机一起进行驱动。首先将发动机保持在最高效运行区间,然后再逐渐加大电机的输出。如果此时依然不足以支撑动力输出,变速箱就会介入进行降档来提高转速以及输出。
4、当车辆形式在较复杂路况,发动机效率在不停变化时。如果发动机输出的功率有盈余,此时就会带动电机发电为电池充电。
5、在下坡或减速时,发动机不工作,电机作为发电机来回收汽车动能然后为电池充电。
并联式混动结构的优点有:
1、发动机的动力无需经过机械能与电能之间的转换可直接作用于驱动轮,因此发动机输出能量的利用率相对较高,当发动机在其最佳工作范围内运行时,并联式混动的燃油经济性比串联式的高。
2、通过电机和发动机的共同驱动,理论上可以实现是可以将两者的输出动力完美结合,实现1 1=2的动力输出。虽然只是理论上,但实际的极限输出也很高。
3、通常并联式混动车型,只是在变速器前/后增加了一台电机,在传统燃油车基础上的改动较小,同时因为有发动机的参与,所以对电机以及电池的选用需求都不高,可节省成本。
4、在纯电模式下,有电动汽车安静、使用成本低的优点。而在混合动力模式下有更好的动力输出。
并联式混动结构的缺点:
1、由于发动机运行工况要受汽车行驶工况的影响,因此汽车在行驶工况变化较多、较大时,发动机多在不良工况下运行,油耗以及排放都很高。
2、并联式混动车型通常只有一台电机,它不能同时完成发电和驱动的任务。在车辆持续加速时,电池的电量会很快用完,于是发动机与电机共同驱动的工况会较少。然后进行发动机直驱,油耗就高了。
3、并联式混动系统拥有变速箱。所以电机单独驱动车辆时,动力需要经过变速箱,会造成能量流失。
并联式混动系统的代表车型:并联式混合动力一般电机和发动机的动力差不多,如十代混动雅阁的2.0L发动机功率为107kW,电机的功率为135kW,整套系统综合功率为158kW。还有重油弱电的轻度并联式混合动力系统,宝马3系、宝马5系、奔驰C级、奔驰E级等等车型的48V轻混系统等。
总结:
并联式混合动力与串联式的最大区别就是,发动机是需要参与车辆的驱动的,能够实现完全的电驱和发动机直驱,同时最大的记忆点就是拥有变速箱,但电机系统的参与度并不高,所以在燃油经济性以及排放方面有所欠缺。