普銳斯混合技術(shù)解析

PRIUS Hybrid（PRIUS），是日本豐田汽車(chē)于1997年所推出世界上第一個(gè)大規模生產(chǎn)的混合動(dòng)力車(chē)輛車(chē)款，隨后在2001年銷(xiāo)往全世界40多個(gè)國家和地區，

作為全球最成功的環(huán)保車(chē)型，新一代PRIUS普銳斯已經(jīng)成為領(lǐng)導新時(shí)代潮流的混合動(dòng)力轎車(chē)的典范。

目前，在國內生產(chǎn)的豐田普銳斯（PRIUS )是采用 豐田第二代混合動(dòng)力系統，集發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機組合而成的并行混合動(dòng)力車(chē)。

豐田第二代混合動(dòng)力系統(THS-II），可以根據車(chē)輛行駛狀態(tài)，靈活地使用2種動(dòng)力源，并且彌補2種動(dòng)力源之間不足之處，從而降低燃油消耗，減少有害氣體排放，發(fā)揮車(chē)輛的最大動(dòng)力。由于其THS- H電機及驅動(dòng)系統結構復雜，技術(shù)先進(jìn)。

內部機械構造

蓄電池 ： 氯氫化金屬?? 最大功率 ：25千瓦?? 額定電壓： 274伏特??

蓄電池放在后排座與行李箱之間，通過(guò)把內部電流通路分為兩處降低內電阻，實(shí)現了高性能和輕量化。當電量降低時(shí)，即使車(chē)輛處于停駛狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機仍然驅動(dòng)發(fā)電機給蓄電池充電，因此不需要外接電源充電。

首次采用的無(wú)級變速系統通過(guò)無(wú)階段地改變發(fā)動(dòng)機轉速、發(fā)電機及交流永磁式電動(dòng)機轉數（與車(chē)速成正比）來(lái)實(shí)現加速、減速和后退；通過(guò)采用了滾珠軸承和低摩擦機油，將摩擦消耗降低了30%左右。

發(fā)動(dòng)機： 橫向直列4缸16氣門(mén)雙頂置凸輪軸VVT-i電噴汽油機

排量： 1496毫升?? 缸徑×行程： 75.0×84.7（毫米）? 壓縮比： 13.0:1??

發(fā)動(dòng)機以1NZ—FXE為基礎，采用混聯(lián)的混合動(dòng)力系統模式，高膨脹比循環(huán)和智能正時(shí)可變氣門(mén)系統達到最佳，這樣減小了摩擦帶來(lái)的能量損失，提高了動(dòng)力性能、燃油經(jīng)濟性，排放也達到了歐Ⅳ標準。

動(dòng)力控制單元通過(guò)采用可變電壓系統，實(shí)現了最大500V的高電壓，對蓄電池的直流電與驅動(dòng)電動(dòng)機和發(fā)電機的交流電進(jìn)行最佳控制，使驅動(dòng)電路被統一，實(shí)現能量電路小型化。

因為內燃機在低速時(shí)力量并不是最佳的，排出的廢氣也多，要到達一定的轉速才進(jìn)入最佳的工作狀態(tài)；而電動(dòng)機的特性則是一啟動(dòng)扭矩就達到最大，排放為零，但速度越高、消耗能量越大。所以?xún)热紮C比較適合高速，電動(dòng)機則適合低速。

行駛方式

車(chē)輛可由汽油機來(lái)驅動(dòng)，而無(wú)需對車(chē)輛進(jìn)行充電。

如果車(chē)輛電池的電量消耗，發(fā)動(dòng)機會(huì )驅動(dòng)發(fā)電機，對電池充電。

行駛方法

車(chē)輛只有在“READY” 燈點(diǎn)亮時(shí)，才可行駛

為了改善燃油經(jīng)濟性，當車(chē)輛停止時(shí)，發(fā)動(dòng)機停機

車(chē)輛起動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機的起動(dòng)由系統自動(dòng)控制

THS II 系統操作

最大的優(yōu)點(diǎn)是在同一個(gè)系統中，同時(shí)使用了并聯(lián)和串聯(lián)系統。

混合動(dòng)力工作分析

Prius的混合動(dòng)力思路，就是低速時(shí)由電動(dòng)馬達負責驅動(dòng)，中高速時(shí)由汽油發(fā)動(dòng)機介入驅動(dòng)，從而發(fā)揮各自最佳的動(dòng)力性和經(jīng)濟性。

Prius在各工況下的工作原理如下：

1）起步、低速行駛和倒車(chē)（純電模式）

只要電池有充足的能源，0到20km/h以?xún)?span>Prius一般只使用電動(dòng)機作為驅動(dòng)源，而發(fā)動(dòng)機不用啟動(dòng)，這樣就避免了發(fā)動(dòng)機在低轉速時(shí)的低功效和惡劣排放。倒車(chē)時(shí)原理相同，只不過(guò)電動(dòng)機的轉向相反。

2）通常高速行駛狀態(tài)下（純油模式）

這時(shí)候發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)，并只有發(fā)動(dòng)機作為驅動(dòng)源，發(fā)動(dòng)機的能量一方面傳輸給汽車(chē)的驅動(dòng)輪，一方面傳輸給發(fā)電機發(fā)電，電能再由電動(dòng)機轉化成驅動(dòng)力傳輸到驅動(dòng)輪上。

3）急加速狀態(tài)（油電混合模式）

急加速過(guò)程通常需要更大驅動(dòng)力，因此在此狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機同時(shí)運轉已獲得最大的扭矩。Prius的1.5L發(fā)動(dòng)機的功率只有56kW，而且始終是以?xún)?yōu)化功效的工作模式運行。然而加上電機的輔助，最大輸出功率可以超過(guò)100kW，最大輸出扭矩可以超過(guò)500N·m。

4）制動(dòng)過(guò)程（動(dòng)能轉化電能模式）

該過(guò)程是Prius不同于一般汽車(chē)的地方，一般汽車(chē)在該過(guò)程中的動(dòng)能只能是轉化成制動(dòng)鉗（蹄）與制動(dòng)盤(pán)（鼓）之間摩擦的熱能而流失，而Prius在該狀態(tài)下則是停止發(fā)動(dòng)機噴油，電動(dòng)機便轉變?yōu)榘l(fā)電機，利用原本做為熱量散發(fā)掉的動(dòng)能驅動(dòng)電機發(fā)電，向蓄電池充電，讓蓄電池時(shí)刻處于電力充足的狀態(tài)以備后用。

5）停車(chē)狀態(tài)

停車(chē)狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機會(huì )同時(shí)停止工作，此時(shí)油耗和排放均為零。不過(guò)在該狀態(tài)下電池處于虧電狀態(tài)，那么發(fā)動(dòng)機會(huì )繼續運轉驅動(dòng)發(fā)電機向電池充電。此外，Prius的環(huán)?？照{完全由電力驅動(dòng)，因此關(guān)閉發(fā)動(dòng)機后也一樣可以運行。