衛(wèi)東
豐田以最早開發(fā)混合動力汽車,并大量推出混合動力車型,讓豐田穩(wěn)穩(wěn)坐牢了混合動力車老大的位置。上世紀末,豐田以敏銳的前瞻性眼光看到了今天勢必要大力發(fā)展新能源汽車。豐田自2006年便將混合動力普銳斯引進到了中國,為新能源車在中國的普及做出了貢獻。而隨著歐系并聯(lián)式可純電行駛混合動力車型的推出,混合動力技術(shù)不再是豐田一枝獨秀。當(dāng)我詢問豐田的專家,歐系車以簡單的并聯(lián)式混合動力實現(xiàn)了純電動行駛,豐田技術(shù)復(fù)雜的混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)是否已經(jīng)失去其優(yōu)勢時,豐田的專家告知我,豐田混動的優(yōu)勢是更高效。隨著更年輕開朗豐田企業(yè)面孔的出現(xiàn),豐田也在逐步揭開豐田混合動力核心技術(shù)最為神秘的面紗。在這次中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會舉辦的第二屆中國內(nèi)燃機創(chuàng)新驅(qū)動持續(xù)發(fā)展論壇上,豐田的技術(shù)專家面對來自企業(yè)、高校和研究院所的150多名行業(yè)專家公布了一些開發(fā)細節(jié)。
來自豐田汽車公司混合動力系統(tǒng)控制開發(fā)部的矢口室長介紹了混合動力系統(tǒng)及其發(fā)展歷程。矢口室長講解了豐田混合動力系統(tǒng)(THS)如何實現(xiàn)低油耗的機理,將發(fā)動機與兩個電機通過一套行星齒輪結(jié)合起來,實現(xiàn)了發(fā)動機的怠速停機、起動及小負荷時的電機驅(qū)動、處于高效時區(qū)的發(fā)動機驅(qū)動及發(fā)電、減速或者制動時的能量回收等諸多功能,大大降低了車輛的油耗。搭載了THS的卡羅拉及雷凌國產(chǎn)混動車型其油耗只有4.2L/100km。
矢口室長還指出,混合動力系統(tǒng)可以有多種技術(shù)方案,包括大眾、通用、本田、日產(chǎn)、以及科力遠等公司都開發(fā)出各自不同的混合動力系統(tǒng),其核心都是通過發(fā)動機與電機的有機結(jié)合,雙方盡量工作在高效區(qū)域,再加上能量回收,從而達到大幅降低油耗的效果。
同樣來自豐田汽車公司發(fā)動機控制系統(tǒng)開發(fā)部的丸山主干介紹了混合動力發(fā)動機的主要技術(shù)。因為有電機的配合,混合動力發(fā)動機在開發(fā)時可以專注于如何提高熱效率,比如通過VVT實現(xiàn)了阿特金森循環(huán),大大提高了部分負荷時的壓縮比。通過優(yōu)化燃燒室及進氣道,在保證流量系數(shù)的前提下提高了滾流比,實現(xiàn)了快速燃燒,另外采用了冷卻EGR及減摩技術(shù)、電動水泵及可變排量油泵技術(shù)、廢熱回收系統(tǒng)等等,第四代普銳斯的發(fā)動機熱效率達到了當(dāng)時最高水平——40%。
豐田公司將混動發(fā)動機技術(shù)延伸到普通汽油發(fā)動機上。最新一代TNGA(豐田新全球架構(gòu))發(fā)動機,在采用高速燃燒技術(shù)和可變氣門控制系統(tǒng)之外,排氣/冷卻/機械動作等各種能量損失都進一步降低,提高熱效率的同時兼顧了動力,其汽油版和混合動力版的熱效率分別達到了40%和41%,達到全球最高水平。
來自一汽、上汽、北汽、濰柴等企業(yè)的技術(shù)專家以及清華大學(xué)、天津大學(xué)、同濟大學(xué)等高校的學(xué)者也積極發(fā)言,對混合動力發(fā)動機的排放、電機、電池、電控等技術(shù)進行了詳細而熱烈的討論。大家一致認為,混合動力技術(shù)對于實現(xiàn)節(jié)能減排具有重大現(xiàn)實意義,應(yīng)該鼓勵加快混合動力的技術(shù)研發(fā)和市場推廣。
中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會的魏安力副秘書長在開場白里就指出:“混合動力是內(nèi)燃機技術(shù)發(fā)展的必由之路,在內(nèi)燃機‘十三五規(guī)劃中提出‘要大力發(fā)展混合動力及其專用發(fā)動機技術(shù)。這次論壇邀請豐田公司做介紹,希望能夠參考先行者的經(jīng)驗,開發(fā)出適合國情的自主混合動力技術(shù)。”