知嘹汽车/Jasper
1997年,第一代丰田普锐斯(参数丨图片)带着THS混动系统横空出世时,没人想到二十多年后,混动竟然能成为这个世界汽车市场的主旋律。
在往后的25年间,丰田这个理工男只闷头干了一件事,而在这期间,中国的新能源发展井喷式发展,但努力了几年仍然没能突破那个来自1997年的“老旧技术”。
时至今日,我们的新能源已经有了纯电、增程式、插混等等形式,油耗的数据逐步降低,但放在真实的用车环境下,没有几台能真正比得过带着THS混动系统的卡罗拉双擎。
这台由1.8L发动机+0.9度电池组成的混动系统,就是比中国的混动车型都能省上大半的油耗,而其既不需要大电池,也不需要变速箱,内部的秘密只靠一个二十多公斤的行星齿轮组,却也足够让我们追的气喘吁吁。
丰田的这套THS混动系统的恐怖之处在于,它用精巧的力量,完成了新能源混动最重要的工作:能量分流和油电切换。
THS的能量分流模块每秒钟可以调整500次动力流,以此来确保发动机的转速始终维持在2000-2800rpm的最佳热效率区间内。这听起来不是很难的操作背后,是2000万行代码和25年行车数据的积累。国内有团队曾经试图逆向研发这套动力系统,但结果却是能造出硬件,造不出软件,软件延迟是丰田的2.5倍以上。
在我们自主品牌车企还在讨论用单档DHT还是多档DHT的时候,丰田的THS系统内部的行星齿轮组早就实现了精巧的油电切换。
用电还是用油?在这背后不仅需要行车电脑的数据分析,在“切换”的这个动作上,想要做到节省能耗,需要的是“轻柔”,以此来提高效率。
我们的技术方案直到现在仍然是靠着离合器的耦合来进行切换,而丰田只依靠一个1997年造出的行星齿轮组进行油电切换以及能量回收。
在行星齿轮组的内部,由于行星架的存在,动力可以从太阳轮、行星轮甚至是外齿圈进行输入,这也就相当于一个发动机拥有了三根传动轴,所以行星齿轮拥有更多的传动组合和特性。
丰田的THS技术就是通过发动机、P1电机、P3电机与不同齿盘相连接的特性,来实现不同的能量分流和油电切换,做到了极致的能量管理。
中国不是没有努力过。2021年比亚迪高调发布DM-i混动时,业内一度认为“行星齿轮神话”将被终结。但拆开秦PLUS的EHS电混系统,看到的仍是P1+P3双电机与离合器的组合。多出的两组离合器不仅增加15%能量损耗,更让系统复杂度指数级上升。某次耐久测试中,国产混动车的离合器片在8万公里后出现打滑,而丰田的行星齿轮组却在百万公里拆解时连金属碎屑都难觅踪迹。
而这种差距源自恐怖的制造精度:丰田用将齿轮间隙控制在0.01毫米以内,相当于人类头发丝的1/5。而国产齿轮精度差0.05毫米,直接导致传动效率暴跌30%。
在丰田手里,仅需要用0.9度的小电池就能完成能量循环,复杂的电控离合器也只是用了行星齿轮组进行代替,在1997年首次发布后到25年时间里,丰田制作了一件事:把这套系统的热效率从34%磨到了41%。
为了追上丰田THS系统的油耗,我们迫不得已只能用上了大电池+三块离合器。而到头来算一算“环保账单”,按10万公里测算,宣称0焦虑的国产插混因为大电池和燃煤发电比例,竟然总碳排放还比卡罗拉双擎高出了15%。
相比之下,到底谁才是真“绿牌”呢?
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