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2021年12月29日 | 丰田THS混动系统解析:这样的混动系统,为何能引领世界潮流?

2021-12-29

从丰田研发出第一台混动车型开始,丰田THS混动技术就成为了全球车界的焦点。时至今日,丰田已经卖出了1800万台搭载THS混动系统的车型,在全球混动汽车领域中一直占据C位。更有人说过:“世界上只有两种混动,一种是丰田THS混动,另一种是其它混动”。



那么,丰田THS混动系统为何能取得如此令人瞩目的战绩?今天,我们就通过一汽丰田旗下的丰田双擎车型来解构丰田THS混动技术,看看它到底有何魅力,又有哪些前瞻性的技术?



低油耗高效率,并联混动远优于串联混动


在聊技术之前,我们先来看看丰田旗下产品的表现。


即便是 皇冠陆放 ( 参数 | 询价 ) 这样体重高达两吨的豪华SUV,在使用过程中其百公里综合油耗也能保持在6L左右的低位区间;反观市场上同级别搭载2.0T发动机的车型,纯燃油车型的油耗可能在10L往上,搭载轻混的车型也会达到8L左右,而即便是搭载PHEV的车型,在馈电状态下其油耗也与燃油车无异。



再回过来看看丰田THS混动系统,它的效率优势便是可以在大部分工况下,保持稳定的低油耗表现。


作为一汽丰田目前体型最大也是最重的车型,皇冠陆放这台大七座SUV,由于搭载了THS混动系统,在笔者的实际体验中,其百公里综合油耗也仅在6-7L之间,十分省油。



而且,THS混动车型的便利性也是很多插混车型所无法比拟的。插混车型要想获得更低的油耗,需要时刻保持电池电量的充沛。而丰田THS混动车型,则不需要额外插电,也能获得很低的油耗。



其实,两者之所以有差距,还在于丰田THS混动系统做到了油电动力的协调统一。


先来说说普通PHEV车型,大部分插电式混动只是在发动机与变速箱之间,增加了一个电机,为发动机提供助力,满电油耗不错,但电池亏电时,油耗普遍偏高。


以搭载DM-p混动系统的腾势X七座SUV为例,这辆车在电池电量充沛的情况下,电机为发动机提供助力,其百公里综合油耗可以控制在7L左右;而当电池电量不足时,由于充电效率比较低,发动机不仅需要带动车轮,还需要为电池进行充电,负荷较高,其百公里综合油耗甚至可以上升到9-10L左右。



而THS混动系统则是通过行星齿轮组,将发动机与电动机并联起来,与串联形式的混动有着本质的区别。



在车辆起步时,由电机驱动,规避了发动机的高负载区间,降低起步时的油耗;在巡航时,发动机开始工作,并且保持在经济的区间内运行,获得低油耗表现;而在车辆加速或者上坡的时候,电动机与发动机一起出力,在带来强劲动力的同时,通过两者的默契配合,也降低了油耗。



值得一说的是,在车辆巡航或者滑行时,THS混动系统也不会浪费任何动力。此时,电池可以得到充电补能;而由于THS混动系统的镍氢电池组容量较小,也能获得快速补能,使得电机时刻准备“战斗”,为提升效率而出力。


满足多种驱动形式,THS混动更是走在了前列


由于目前国内政策法规的限制,丰田双擎车型虽然整体油耗远低于PHEV车型,但由于电池组比较小、纯电动续航里程比较短,无法获得新能源牌照。不过,这样的问题并不算问题,因为THS混动系统拥有极强的兼容性。


以RAV4荣放车型为例,除了提供双擎动力系统外,还可以在此基础上,提供搭载双擎E+混动系统的车型,以满足绿牌需求。



在双擎E+车型上,依然采用了高效率的THS混动系统。但相比之下,会增加电池容量。以我们试驾体验的RAV4荣放双擎E+为例,这辆车的动力电池组容量达到了18.1kWh,能提供87公里的NEDC纯电动续航里程。



而电池组的扩容,也为丰田双擎E+车型带来了兼具双擎与PHEV双重优势的使用表现。


还是以RAV4荣放双擎E+为例:在长途出行时,通过自动模式+标准模式,其百公里综合油耗可控制在5L左右,带来超1000Km的续航里程与更经济的油耗表现;而在城市通勤时,87公里的纯电动续航里程,也能满足大部分使用场景。



除了双擎E+外,一汽丰田的双擎SUV也均搭载有E-Four四驱系统。与传统的机械式四驱不同,E-Four四驱系统属于真正的“电子四驱”系统。在车辆的后桥位置,设置有一颗驱动电机。



这样的布局形式,不仅避免了传动轴入侵车内空间。同时,电信号的传递也更快,在车辆打滑时,四驱系统能够快速介入,提升车辆的稳定性和脱困能力。



完全无顿挫,只有丰田THS才能做到


相信很多试驾过丰田亚洲龙双擎车型的朋友,都会对这台豪华B+级轿车的舒适品质印象极为深刻。无论是缓和加速还是急加速,这辆车在运行过程中,都丝毫不会产生顿挫和闯动。



反观同样搭载混动系统的本田雅阁,则会在油电切换的过程中,出现较为明显的顿挫。在这背后,很大的原因就在于两者混动系统之间的差异。



以雅阁搭载的i-MMD混动系统为例,这可以算是一套增强型的增程式混动:在运行过程中,大部分情况是发动机发电,为电机提供电能;而在巡航时,发动机也能直连,实现燃油驱动。


而在油电切换过程中,发动机需要通过离合器进行动力衔接。而在转换过程中,则会出现一定的顿挫与闯动,影响车辆的行驶品质。



而亚洲龙搭载的THS混动系统,并没有传统意义上的离合器、液力变矩器。


发动机输出轴与电机输出轴,均是固定在行星齿轮组上面的。通过油电切换,实现变矩功能。在运行过程中,发动机输出轴与电机输出轴都无法与行星齿轮组解耦,即便是油电切换,也不会出现任何顿挫,带来了出色的平顺表现。



更强大的可靠性与安全性,丰田THS都能兼顾


在混动车大行其道的年代,由于电池比传统车型容量更大,所以车辆的稳定性、安全性也备受消费者重视。谈及丰田THS混动的发展史,从1997年推出的“Prius普锐斯”开始,迄今24年间已经经历了四次技术换代,全球累计卖出了1800万台车,这其中,单是在华就拥有120万用户,却没有出现过一起车辆事故导致的触电、电池燃烧或者爆炸的案例。



另外,其可靠性表现也非同寻常。


以“网约车神车”卡罗拉双擎为例,其可靠性、保值性受到了众多消费者的信赖。百万公里无大修、三年保值率超50%的案例比比皆是。其高可靠性和高保值率,也让千万消费者信赖一汽丰田的THS混动系统。



其实,THS混动系统的出色可靠性,表现在两大方面:


第一,由于THS混动车型没有离合器,其变矩系统无法解耦,所以不存在内部的磨损,也能实现终身免维护,其传动系统可靠性远高于普通车型。


第二,THS混动车型由于采用镍氢电池,其安全性和稳定性高于普遍采用的大容量电池;并且,丰田针对THS混动车型进行了电池管理系统的优化,由于电池容量不高(负荷比例),再加上控制充放电,确保电池稳定安全。



另外,在车身安全性方面,TNGA架构在车身安全方面做出了全面进步,针对双擎车型,不仅对电池包的位置做出了优化,同时也加固的周围的材质,确保安全。


结束语:


作为全球销量最高的混动车型,丰田THS系统可谓是成熟且可靠。同时,在多代次的发展迭代之中,也进行了全方位的优化。从今天搭载THS混动系统的产品来看,丰田切实做到了高效率、高实用性、高可靠性的全面兼顾。


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