十代雅閣搭載 本田第三代i-MMD混動系統(tǒng)
【太平洋汽車網 技術頻道】新一代本田雅閣已經在國內上市,好壞與否每個人感覺都不一樣,不過如果你不喜歡1.5T的十代雅閣,那么即將上市的雅閣混動版可能會是你的選擇。即將推出的第十代雅閣混合動力版本使用了本田第三代的i-MMD混合動力系統(tǒng),新一代的混合動力系統(tǒng)經過了優(yōu)化升級,我們一起去了解一下吧。
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i-MMD系統(tǒng)構成跟其他混合動力車區(qū)別不大,都是后面放電池,前部發(fā)動機艙放發(fā)動機以及PCU。不過相比于一般混合動力車的單電機,i-MMD系統(tǒng)具有兩個電機,一個負責發(fā)電,另一個負責驅動。
本田這套混合動力系統(tǒng)具備三種不同的行駛模式,分別是純電機驅動模式(EV Drive Mode)、混合模式(Hybrid Drive Mode)以及發(fā)動機驅動模式(Engine Drive Mode),根據不同的行駛路況,切換不同的行駛模式,以達到最佳的行駛狀態(tài)。
從上圖就能清楚看到,i-MMD混動系統(tǒng)只有在高速勻速的情況下才有可能直接通過發(fā)動機驅動車輛,其余情況均是純電或是發(fā)動機發(fā)電供電機驅動車輛,這種混動系統(tǒng)工作模式有點類似增程式混動,但i-MMD不同之處就在于發(fā)動機還能直接驅動車輛。
這里介紹的i-MMD系統(tǒng)均以雅閣混動搭載的為代表,畢竟三代混動系統(tǒng)都在雅閣上搭載過,對比起來更方便。
第三代i-mmd系統(tǒng)和第二代i-mmd系統(tǒng)其實在結構以及工作原理上是沒有變化的,同樣都是使用2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動機+雙電機+鋰離子電池組。只是在第三代的i-mmd系統(tǒng)上本田優(yōu)化了2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動機,使得發(fā)動機的熱效率達到了40.6%,高于上一代雅閣混動的38.9%。并且動力單元(IPU)比上一代雅閣混動體積減少了32%,同時還使用了本田開發(fā)的不含重稀土磁鐵電機。
本田最高熱效率發(fā)動機
本田2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動機機械參數對比 | ||
新款 | 現款 | |
最大功率(kW/rpm) | 107/6200 | 107/6200 |
最大扭矩(N·m/rpm) | 175/3500 | 175/4000 |
最高熱效率 | 40.6% | 38.9% |
氣缸數 | 4 | |
缸徑×行程(mm) | 81×96.7 | |
排量(ml) | 1993 | |
燃油噴射方式 | 歧管噴射 | |
進氣門 | VTEC和E-VTC | |
排氣門 | 搖臂帶動(帶液壓間隙調整) | |
氣門數 | 4 | |
進氣門/排氣門直徑(mm) | 33(帶鏡面) /26(充納) | 33/26 |
氣缸偏移(mm) | 6 | |
壓縮比 | 13.5 | 13.0 |
EGR系統(tǒng) | 液冷 | |
EGR閥流量(L/min) | 450 | 230 |
水泵 | 電子水泵 | |
節(jié)溫器閥門開啟溫度(℃) | 82 | 78 |
制表:太平洋汽車網 |
現款的2.0L阿特金森發(fā)動機和新款發(fā)動機動力峰值都是相同的,不過最大扭矩對應的轉速稍有降低,另外新款發(fā)動機壓縮比有所提升在進排氣門和EGR閥也有優(yōu)化。總體來看新款發(fā)動機相比現款都是小的優(yōu)化,不過正是這些細微末節(jié)的地方逐一完善,才一點一滴提升熱效率,值得一說的是,新款的2.0L阿特金森發(fā)動機是本田目前量產中熱效率最高的汽油發(fā)動機。
新款阿特金森循環(huán)發(fā)動機很重要的一點就是提升了EGR廢氣循環(huán)閥的流量,使得EGR效率可以提升。從上圖也就能看出本田在EGR流量閥上做了優(yōu)化,通過增大直接提升氣流流動順暢度,使得EGR的通道內壓力損失降低了70%。EGR廢氣循環(huán)加大好處是能夠提升部分負荷下發(fā)動機的燃油效率,并且還能夠降低排出氣體中的氮氧化物。
EGR廢氣循環(huán)加大后,也會帶來副作用,那就是循環(huán)廢氣的惰性會降低氣缸內的燃燒速度,所以本田稍微改進了進氣道,使得進氣在缸內形成了較強的滾流,這樣可以提升燃燒效率。根據本田介紹,有了滾流后,缸內提升了3%的燃燒速度。
新款2.0L發(fā)動機進氣門使用了鏡面拋光,進氣門表面如鏡子般光滑,相比于現款傳統(tǒng)的進氣門,好處是減少了進氣門在缸內表面積,并且可以減少缸內熱量傳遞至進氣門,這樣可以減少熱損失、降低進氣門溫度,最終有利于進氣溫度的降低,減少爆震的出現。
而充鈉排氣門目前已經在傳統(tǒng)發(fā)動機上廣泛使用,充鈉氣門內部是中空的,并且填充了一些金屬鈉,當排氣門溫度達一定值后,金屬會融化。在排氣門上下運動時,液態(tài)金屬鈉會上下震蕩,從而將熱量傳導到排氣門上部 ,有利于提升排氣門散熱能力,對降低缸內溫度有一定幫助。
新2.0L發(fā)動機使用了上面優(yōu)化以及降低摩擦處理后,從發(fā)動機萬有特性曲線(BSFC)圖就可以看出成果。左邊新款發(fā)動機相比老款發(fā)動機,其最高熱效率值和范圍都得到了不少提升。上圖中白色線就是發(fā)動機在帶動發(fā)電機進行混動模式運行,新款發(fā)動機白線大部分區(qū)間都是黃圈最佳熱效率范圍內,而老款則是只有部分落在黃圈內,這樣意味著新款發(fā)動機能夠給i-MMD系統(tǒng)節(jié)省更多燃油。
體積更緊湊的動力單元
不含重稀土的磁鐵電機
釹磁鐵是在混合動力車驅動電機的高溫環(huán)境下使用,因此要求其具備良好的耐熱性能。所以以往會采取添加重稀土類元素(鏑、鋱)確保其耐熱性能。但是,由于重稀土類元素的高產礦床在全世界分布不均勻,屬于稀有金屬,在穩(wěn)定供應和材料成本方面存在風險。如何減少重稀土類元素的使用量,是在釹磁鐵應用方面所面臨的重大課題之一。
所以本田聯(lián)合大同特殊鋼研制出不采用重稀土磁鐵的混合動力車用電機,為的是擺脫重稀土類元素瓶頸,回避資源風險,實現供應鏈的多樣化。本田也是首家在混合動力車型上使用不含重稀土磁鐵電機的車企。
對于普通家用車而言,混動系統(tǒng)其中一個很重要的性能指標就是油耗表現,第三代i-MMD系統(tǒng)搭載在雅閣上,那么就以雅閣作為例子。美國國家環(huán)境保護局(EPA)都會對新車進行官方油耗測試,用官方數據對比相對來說公平一些。
十代雅閣混動對比九代半雅閣混動,二者的綜合油耗折算后分別為5.0L/100km和4.9L/100km(上圖MPG是歐美油耗單位,意思就是一加侖油可以跑多少英里,數值越高代表油耗越低),這個結果是讓人意外的,新一代車型油耗要比現款還高一些。新一代車型使用的是最新的i-MMD系統(tǒng),從技術角度來看是要比上一代系統(tǒng)有更深入的優(yōu)化,但整車油耗表現卻并沒有比上一代優(yōu)秀,這里多少還是有點疑惑的。從細分工況來看,上一代雅閣混動城市油耗為49MPG(4.8L/100km),新一代雅閣混動是47MPG(5.0L/100km),這里差距似乎并不少,高速工況二者的油耗則是相同。
對比同級別的混動車型,第三代i-MMD系統(tǒng)油耗表現還是相當不錯的,油耗要比凱美瑞混動高配、蒙迪歐混動低一些。不過凱美瑞混動有另外一個低配減重版本,其綜合油耗可以達到52MPG(4.52L/100km)。
兩代雅閣混合動力版本參數對比 | ||
第十代 | 九代半 | |
發(fā)動機類型 | 直列4缸 | |
排量(ml) | 1993 | |
發(fā)動機最大馬力(PS/rpm) | 143/6200 | |
發(fā)動機最大扭矩(N·m/rpm) | 175/3500 | 175/4000 |
缸徑×行程(mm) | 81×96.7 | |
壓縮比 | 13.5 | 13 |
燃油噴射方式 | 歧管噴射 | |
配氣機構 | 16氣門 DOHC/i-VTEC 阿特金森循環(huán) | |
驅動電動機 | 交流同步永磁電機 | |
發(fā)動機最大馬力(PS/rpm) | 181/5000-6000 | |
發(fā)動機最大扭矩(N·m/rpm) | 314/0-2000 | |
系統(tǒng)最大功率(PS/rpm) | 212/6200 | |
動力電池 | 鋰離子電池 | |
制表:太平洋汽車網 |
從性能參數來看,搭載第三代i-MMD系統(tǒng)的十代雅閣混動大部分參數與上一代雅閣混動是相同的,系統(tǒng)最大功率都是相同的,看來本田在i-MMD系統(tǒng)上的優(yōu)化方向是成本、體積、效率,性能表現上本田目前并沒有做出大的變更。
本田的第三代i-MMD系統(tǒng)目前并不只有2.0L發(fā)動機可以搭配,實際上本田已經在其他車型上搭配了1.5L發(fā)動機的i-MMD系統(tǒng)。
相信第三代i-MMD也有可能推出插電混動車型,技術上對于本田來說并沒有難度,只是市場的政策以及需求還有必要考量。
向來都產出黑科技的本田,用一套i-MMD雙電機混動系統(tǒng)證明了自家在混動領域還是有實力的。進化到第三代的i-MMD系統(tǒng)在發(fā)動機、電池單元上都做了優(yōu)化,雖然性能參數上沒有給新一代雅閣混動帶來大的提升,但油耗表現還是在同級前列的。最后期待第十代雅閣混動在國內的上市價格,希望本田能夠給拿出有誠意的態(tài)度,畢竟對手凱美瑞混動銷量表現不錯。(圖/文/攝:太平洋汽車網 杜慶煒)
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