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    越堵越省油?油耗低至4.2L/100km,解析混动雅阁的E-CVT变速箱

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    汽车行业情报站2022-04-28

    92加满,负债满满,95加满,倾家荡产,98加满,三代还款。

    在油价日益高涨的今天,网络上关于油价的段子也是越来越多了。于是,不少理智的消费者便将目光瞄准到了油耗更低,且没有里程焦虑的混动车型身上。比如在中型车行列,混动雅阁(图片|配置|询价)、混动凯美瑞、混动亚洲龙等日系车型就有着不错的表现。

    虽然这些车型的混动技术略有不同,但在传动方面,这些车型所搭载的均是E-CVT变速箱。今天,我们就以混动雅阁为例,给大家聊一下这台车搭载的E-CVT变速箱。


    E-CVT和普通无极变速器结构上有何区别?

    大家可能注意到,很多普通混动车型匹配的变速箱,都是E-CVT变速箱。比如本田混动雅阁、丰田凯美瑞双擎、福特Fusion混动版等。于是,不少人都有这样的疑惑,丰田E-CVT是不是CVT?本田E-CVT是不是CVT?

    E-CVT变速箱

    其实,虽然二者的名字类似,但在工作原理上,其差距还是比较大的。

    首先,CVT变速箱,是Continuously Variable Transmission的缩写,如果直译的话就是连续可变传动。不同于传统认知上的MT和AT,CVT是通过皮带(钢带或者链条)传递动力,而前者的传递方式是齿轮。

    CVT无级变速箱

    至于E-CVT,其解释是Electronic Continuously Variable Transmission,电控无极式自动变速箱。虽然去掉一个E,就是CVT,但在实际工作的过程中,二者绝非差一个“E”这么简单。

    比如在结构上,CVT变速箱的组成是主、从动轮+钢带,以及配套的油泵、液力变矩器、阀体油路、传感器、控制电脑等。

    而E-CVT的核心就是一套行星齿轮组和多个电机,对于行星齿轮组,大家应该不会感到陌生,在汽车实际工作的过程中,变速器、差速器里面都会出现它的身影;同时,E-CVT里面的齿轮也是各司其职,有的负责发电,而有的负责驱动调节车速。与现在的普通CVT相比,E-CVT要更为简单。

    在实际工作的过程中,E-CVT的关键就是通过行星排上的行星齿轮、离合器外加调速电机来实现变速,因为这个过程也是无缝衔接的,所以在定位上,为这套系统配上无级变速器的标签,也是无可厚非的。


    E-CVT,更像增程式的动力分配设备

    其实,E-CVT还有另外一个名字,那就是PSD,即Power Split Device。顾名思义,这是一种动力分配设备。目前来看,这套系统一般被应用于轻混车型(Hybrid)上,比如丰田混动就是搭载的这种动力配置。至于插电式混动,一般匹配自动变速箱。

    PSD功率分流机构

    上图是E-CVT中行星齿轮的示意图,中间的绿色齿轮叫做“太阳轮”,它与发电机相连接;周围的4个橙色齿轮,叫做行星轮,类似围绕太阳运行的行星,他们连接着燃油机;至于最外环的黄色齿轮,叫做环轮,连接动力电机,同时环轮直接与动力输出轴相连接。

    正是这种无极的传输,才可以让E-CVT把燃油机和电动机的动力融合到了一起。在这里需要说明的是,在绝大多数的情况下,汽车都是依靠环轮,即电动机的动力来驱动车辆的。原因很简单,对于混动雅阁来说,电机是固定齿比,也就不需要多组行星齿轮或离合器来实现不同挡位

    简单来说,在混动雅阁的混动系统当中,发动机直接连接车轮和发电机,然后发电机连接了电池和驱动电机,且发动机连接车轮之间还有个离合器。

    在大部分非高速工况中,离合器都是断开的,这一点,与搭载增程式动力的理想汽车类似。只有在高速巡航的时候,离合器才会结合,动力是直接由发动机来提供的。

    需要说明的是,雅阁混动搭载的这套E-CVT变速箱,此前还和大众DS380和DQ500双离合自动变速器、梅赛德斯-奔驰9速自动变速器(9G-TRONIC)、通用9速Hydra-Matic智能变速器等,一同登上了“十佳变速箱”。

    目前来看,本田家族搭载E-CVT无级变速箱的车型有很多,比如:本田CR-V(2021款 锐·混动 2.0L)、英仕派(2022款 锐·混动 2.0L)、奥德赛(2022款 2.0L 锐·悦享版)、皓影(2021款 锐·混动 2.0L)等。


    混动雅阁综合油耗低至4.2L/100km,除了E-CVT,还要看i-MMD系统

    以厂商指导价为19.98万的雅阁 2022款 锐·混动 2.0L 锐酷版为例,这台车的NEDC综合油耗为4.2L/100km。除了智能的E-CVT,i-MMD系统也扮演了比较重要的角色。i-MMD 的全称是 intelligent Multi-Mode Drive,翻译过来大概就是智能多模式驱动,从名字中可以明确这套系统有多种模式。

    我们还是以本田雅阁为例,但在分析模式之前,我们先来了解下这套系统的几个重要组成部分。

    一台 2.0 升阿特金森循环自然吸气引擎,负责带动发电机或驱动车辆。

    一个PCU(动力控制单元),负责整车的动力分配,也就是前面提到的E-CVT。

    两个电机,一个电动机,一个发电机。

    一个容量很小的电池组,用于储存电能,保证汽车的纯电行驶。

    而在不同状态下,混动雅阁的行驶模式也有着较大的不同。

    纯电模式:电池组给电动机供电驱动车辆,相当于纯电行驶,一般用于起步及轻加速阶段。这时候,系统可以依托电动机驱动,释放较大的扭矩,同时还可以保证系统的平顺性以及静谧性,这时候,汽车是不需要用油的。

    纯电行驶模式

    混动模式:发动机与电机共同工作,由于电池组的容量并不大,当电池组电量不足时,发动机就会介入。但需要说明的是,在这个过程中,发动机并不直接驱动车轮,而是由 E-CVT将发动机打到一个经济的转速,保证汽车行驶。(注意,此时电动机驱动车辆所需的电是由发电机产生的电直接驱动的,并不是电池组提供)。

    但需要说明的是,当动力需求非常高的时候,发动机则会全力带动发电机,但是电池组的容量非常小,如果时间过长,这台车的动力系统可能会因为供电不足,而导致动力下降。

    混动模式

    直联模式:发动机与车轮直连的直接驱动模式,这种模式出现在中高速大概 60km/h 及更高时速的运行工况下,此时,为了保证运行效率,电池组和两个电机都不参与工作,发动机通过离合器与驱动轮直接相连驱动车辆。值得一说的是,因为丰田没有直联模式,所以在高速行驶的时候,凯美瑞双擎的油耗甚至会高于市区驾驶。

    直联模式

    三种模式的设定,可以有效发挥驱动电机和发动机各自的优势,再加之高效的能量回收机制,混动雅阁的综合油耗也就低至4.2L/100km,可以与丰田凯美瑞双擎这一类车型打个平手。

    除了本田、丰田,国内车企也有类似的玩法。比亚迪的DM-i超级混动、长城的柠檬DHT混动系统等,就是采用的这种思路。在市区行驶的时候,这些混动系统都是使用电机来进行驱动,而发动机就是给电池充电。只有在高速行驶的时候,发动机才会直接参与车辆驱动,所以日常城市代步,他们开起来更像是台电车,是比较轻快的。

    总结:

    好的变速器能让车辆的动力系统充分发挥效能,基于前面的分析来看,混动雅阁所搭载的E-CVT就比较适合电驱动或者混动车型。同时,因为这套系统还为混动雅阁带来了凯美瑞双擎所没有的发动机直连模式,所以在高速驾驶的时候,这台车的低油耗表现也就更明显了。那么,在传动部分,你是支持以油电混合模式为主的丰田混动,还是以增程驾驶为主的本田混动?

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