汽車給我們帶來(lái)了舒適便捷，但同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了明顯傷害。如何能夠解決汽車存在所帶來(lái)的矛盾呢,？廠家想到了開(kāi)發(fā)新能源車型，而以電能作為能源驅(qū)動(dòng)車輛成為了發(fā)展趨勢(shì),。不過(guò),，純電動(dòng)車的商業(yè)化之路還很遙遠(yuǎn)，高昂的成本和不夠穩(wěn)定的電池組成了阻礙電動(dòng)車發(fā)展的兩大瓶頸,。為了不讓新能源技術(shù)的研發(fā)停滯,，采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛的混合動(dòng)力系統(tǒng)成為了廠商競(jìng)相關(guān)注的新課題。
我們通常所指的混合動(dòng)力車型就是采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)加電動(dòng)馬達(dá)作為動(dòng)力來(lái)源的車型,，比較常見(jiàn)的就是豐田普銳斯,。混合動(dòng)力車型使用的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與普通車型沒(méi)有任何區(qū)別,，不過(guò)其安裝的一到兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)卻具有高扭矩輸出的特點(diǎn),。位于車輛底部或后部的電池組向電動(dòng)馬達(dá)輸送能力，帶動(dòng)其驅(qū)動(dòng)車輛行進(jìn),；當(dāng)電池電量不足時(shí),，電動(dòng)馬達(dá)又能以發(fā)電機(jī)的模式工作，為電池組充電,。以下我們將為您介紹三種主流的混合動(dòng)力系統(tǒng),。
IMA
IMA - integrated motor assist系統(tǒng)是由本田汽車公司研發(fā)，工程人員將電動(dòng)馬達(dá)和發(fā)電機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)鏈接在一起,，并且置于變速箱前部,。電動(dòng)馬達(dá)起到輔助發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛的作用。這樣可以使得車輛搭載體積更小,，排量更低的發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)也能獲得足夠的驅(qū)動(dòng)力,。以思域混合動(dòng)力車型為例，普通車型最小排量為1.8升,，混合動(dòng)力車型排量則僅為1.3升,。由于與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行直接連接，因此電動(dòng)馬達(dá)無(wú)法在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行工作,。
第一代IMA混合動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)馬達(dá)功率太低,，所以車輛無(wú)法依靠純電力模式行駛。目前,，性能提升后的電動(dòng)馬達(dá)可在車輛關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),，且處于巡航狀態(tài)下獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛以保持車速。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí),，與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的發(fā)電機(jī)就會(huì)將車輛減速時(shí)的動(dòng)能進(jìn)行回收并用于發(fā)電,。同時(shí)，發(fā)電機(jī)還承擔(dān)著發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)的作用。當(dāng)?shù)燃t燈時(shí),，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,，此時(shí)再次啟動(dòng)就需要發(fā)電機(jī)的輔助。當(dāng)然,，為保證車輛的可靠性,，還有一套常規(guī)的啟動(dòng)電機(jī)作為備份。IMA系統(tǒng)是目前原理最簡(jiǎn)單,，同時(shí)維修保養(yǎng)成本最低的混合動(dòng)力解決方案,。
Hybrid Synergy Drive
豐田汽車推出了Hybrid Synergy Drive（HSD），這套系統(tǒng)也是由一臺(tái)電動(dòng)馬達(dá)和一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)組成,，不過(guò)在安放位置上與本田的IMA系統(tǒng)存在區(qū)別,。其中的一臺(tái)電動(dòng)馬達(dá)與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連，另外一臺(tái)則沒(méi)有直接連接發(fā)動(dòng)機(jī),。豐田這套系統(tǒng)最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)就是復(fù)合式行星齒輪變速箱,。發(fā)動(dòng)機(jī)和與其相連的電動(dòng)馬達(dá)組合在一起形成一套驅(qū)動(dòng)單元，另外一臺(tái)電動(dòng)馬達(dá)形成第二個(gè)驅(qū)動(dòng)單元,。這兩套單元可由車載電腦靈活調(diào)配,，通過(guò)變速箱對(duì)驅(qū)動(dòng)輪傳遞動(dòng)力。
加速時(shí),，第一套動(dòng)力單元通過(guò)變速箱向車輪傳遞動(dòng)力,；在純電力模式下，第二套動(dòng)力單元取代發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá),，單獨(dú)為車輪提供動(dòng)力,，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和與其相連的電動(dòng)馬達(dá)均處于關(guān)閉狀態(tài)。車輛減速時(shí),，HSD混合動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)馬達(dá)也會(huì)與IMA系統(tǒng)一樣,，轉(zhuǎn)變?yōu)橄螂姵亟M充電的發(fā)電機(jī)。兩套系統(tǒng)的不同點(diǎn)在電池組滿電情況下才會(huì)體現(xiàn)出來(lái),。當(dāng)電池組充滿電后,，發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電能將會(huì)輸往與發(fā)動(dòng)機(jī)相連的電動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的干預(yù)來(lái)達(dá)到輔助車輛減速的目的,。所以,，當(dāng)你駕駛一輛豐田品牌的混合動(dòng)力車時(shí)，并不需要對(duì)剎車踏板過(guò)分敏感,，電動(dòng)馬達(dá)提供的減速度已經(jīng)基本夠用,。只有在停車或遇上緊急情況時(shí)車輛原本的剎車系統(tǒng)才能派上用場(chǎng)。這套系統(tǒng)的誕生為由車載電腦控制的線控剎車及油門系統(tǒng)提供了前提條件,。
Dual-mode或2-mode Hybrid
第三套系統(tǒng)來(lái)自通用汽車,，美國(guó)人采用完全不同的理念來(lái)詮釋混合動(dòng)力概念,。雖然與兩家日本廠商的研發(fā)理念不同，但通用汽車的這套雙?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)依舊采用了兩組電動(dòng)馬達(dá),。當(dāng)處于低檔位時(shí)，第一臺(tái)電動(dòng)馬達(dá)會(huì)將動(dòng)力傳遞給第二胎電動(dòng)馬達(dá),，然后由它們與發(fā)動(dòng)機(jī)一同向車輪傳遞動(dòng)力,；在重載或處于高擋位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)依舊處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)（這與HSD和IMA發(fā)動(dòng)機(jī)可關(guān)閉或減少工作氣缸數(shù)量的做法不同）,。
車輛加速時(shí)，第一臺(tái)電動(dòng)馬達(dá)并不會(huì)向車輪傳遞動(dòng)力,，而第二套電動(dòng)馬達(dá)還是以發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式為電池組充電,；車速進(jìn)一步提升后，第一臺(tái)電動(dòng)馬達(dá)開(kāi)始將電能傳遞給第二臺(tái)電動(dòng)馬達(dá),，同時(shí)第二臺(tái)電動(dòng)馬達(dá)停止向電池組充電,，改由同發(fā)動(dòng)機(jī)一起驅(qū)動(dòng)車輛。
以上三種混合動(dòng)力系統(tǒng)均由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)+電動(dòng)馬達(dá)組成,，沃爾沃汽車公司則獨(dú)辟蹊徑的在2011年推出了世界上首款柴油混合動(dòng)力車---V60 plugin,。沃爾沃V60 plugin通過(guò)小排量柴油發(fā)動(dòng)機(jī)向電動(dòng)馬達(dá)供電，四臺(tái)輪邊電機(jī)則肩負(fù)驅(qū)動(dòng)車輪的責(zé)任,。
這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于沒(méi)有變速箱,，也不用設(shè)置半軸，可以大幅減輕車重,，簡(jiǎn)化車身結(jié)構(gòu),。目前，這款車型還未正式量產(chǎn),。不過(guò)一旦其投入市場(chǎng)勢(shì)必會(huì)迎來(lái)一場(chǎng)關(guān)于其屬性的爭(zhēng)論,，到底它算是混合動(dòng)力還是純電動(dòng)車型呢？目前將其定位為增程型電動(dòng)車或許比較合適,。
混合動(dòng)力技術(shù)在節(jié)省油耗,，降低排放方面的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，不過(guò)其缺點(diǎn)也很明顯,。首先,，由于這項(xiàng)技術(shù)相對(duì)較新，因此你需要花費(fèi)更多金錢來(lái)為這種“嘗鮮”行為買單,。然后這項(xiàng)新技術(shù)需要面對(duì)的就是安全問(wèn)題,。車內(nèi)的電池組和密布的電纜在發(fā)生事故或者被人為損壞時(shí)都比較容易釋放高壓電，我想沒(méi)有人在知道自己的車有電椅（美國(guó)用以處死罪犯的工具）功能時(shí)還會(huì)心安理得的交錢提車吧,。以上這些都成為了阻礙混合動(dòng)力車商業(yè)化普及的重要因素,。