豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)

衛(wèi)東

豐田以最早開發(fā)混合動(dòng)力汽車，并大量推出混合動(dòng)力車型，讓豐田穩(wěn)穩(wěn)坐牢了混合動(dòng)力車?yán)洗蟮奈恢谩Ｉ鲜兰o(jì)末，豐田以敏銳的前瞻性眼光看到了今天勢(shì)必要大力發(fā)展新能源汽車。豐田自2006年便將混合動(dòng)力普銳斯引進(jìn)到了中國(guó)，為新能源車在中國(guó)的普及做出了貢獻(xiàn)。而隨著歐系并聯(lián)式可純電行駛混合動(dòng)力車型的推出，混合動(dòng)力技術(shù)不再是豐田一枝獨(dú)秀。當(dāng)我詢問(wèn)豐田的專家，歐系車以簡(jiǎn)單的并聯(lián)式混合動(dòng)力實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)行駛，豐田技術(shù)復(fù)雜的混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)是否已經(jīng)失去其優(yōu)勢(shì)時(shí)，豐田的專家告知我，豐田混動(dòng)的優(yōu)勢(shì)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(dòng)力核心技術(shù)最為神秘的面紗。在這次中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)舉辦的第二屆中國(guó)內(nèi)燃機(jī)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)持續(xù)發(fā)展論壇上，豐田的技術(shù)專家面對(duì)來(lái)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(xì)節(jié)。

來(lái)自豐田汽車公司混合動(dòng)力系統(tǒng)控制開發(fā)部的矢口室長(zhǎng)介紹了混合動(dòng)力系統(tǒng)及其發(fā)展歷程。矢口室長(zhǎng)講解了豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)（THS）如何實(shí)現(xiàn)低油耗的機(jī)理，將發(fā)動(dòng)機(jī)與兩個(gè)電機(jī)通過(guò)一套行星齒輪結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速停機(jī)、起動(dòng)及小負(fù)荷時(shí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、處于高效時(shí)區(qū)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及發(fā)電、減速或者制動(dòng)時(shí)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(guó)產(chǎn)混動(dòng)車型其油耗只有4.2L/100km。

矢口室長(zhǎng)還指出，混合動(dòng)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(yuǎn)等公司都開發(fā)出各自不同的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其核心都是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的有機(jī)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(dá)到大幅降低油耗的效果。

同樣來(lái)自豐田汽車公司發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)部的丸山主干介紹了混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)。因?yàn)橛须姍C(jī)的配合，混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)在開發(fā)時(shí)可以專注于如何提高熱效率，比如通過(guò)VVT實(shí)現(xiàn)了阿特金森循環(huán)，大大提高了部分負(fù)荷時(shí)的壓縮比。通過(guò)優(yōu)化燃燒室及進(jìn)氣道，在保證流量系數(shù)的前提下提高了滾流比，實(shí)現(xiàn)了快速燃燒，另外采用了冷卻EGR及減摩技術(shù)、電動(dòng)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(dòng)機(jī)熱效率達(dá)到了當(dāng)時(shí)最高水平——40%。

豐田公司將混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)延伸到普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上。最新一代TNGA（豐田新全球架構(gòu)）發(fā)動(dòng)機(jī)，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(jī)械動(dòng)作等各種能量損失都進(jìn)一步降低，提高熱效率的同時(shí)兼顧了動(dòng)力，其汽油版和混合動(dòng)力版的熱效率分別達(dá)到了40%和41%，達(dá)到全球最高水平。

來(lái)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(jì)大學(xué)等高校的學(xué)者也積極發(fā)言，對(duì)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的排放、電機(jī)、電池、電控等技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)而熱烈的討論。大家一致認(rèn)為，混合動(dòng)力技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重大現(xiàn)實(shí)意義，應(yīng)該鼓勵(lì)加快混合動(dòng)力的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)推廣。

中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)的魏安力副秘書長(zhǎng)在開場(chǎng)白里就指出：“混合動(dòng)力是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展的必由之路，在內(nèi)燃機(jī)‘十三五規(guī)劃中提出‘要大力發(fā)展混合動(dòng)力及其專用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。這次論壇邀請(qǐng)豐田公司做介紹，希望能夠參考先行者的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出適合國(guó)情的自主混合動(dòng)力技術(shù)。”