插电混动PHEV高电量状态肯定省油就不说了,应当应分的。重点说说不插电的HEV和某些能做到馈电状态也很省油的PHEV。它们虽然全靠加油,但精髓在于提高了内燃机的运转效率,减少能量浪费。
1.全域高热效率发动机
混动车一般配备专用的、以自然吸气为主全域米勒循环发动机,极限热效率高——40%是下限(也是纯燃油发动机的上限),并且高热效率区间很宽。缺点是升功率低,直接用在燃油车上,极限动力性和低扭表现差。但在混动车上,动力的缺点可以靠电池和电机来弥补,不用担心提速不济。
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2.动能回收
汽油化学能-车轮动能的传递路线不可逆,刹车靠的是刹车片和刹车盘的摩擦将动能转化成摩擦副的热能浪费了。但是电能-车轮的传递可以双向转化。减速、下坡过程电动机可以充当发电机,消耗动能转化成电能充入电池,减少了能量浪费和刹车磨损。电池容量越大,当前电量越低时,动能回收的能力就越强。
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3.不用怠速
电动机不需要怠速,超低转速就有大扭矩,可以让发动机在停车和起步阶段直接停机休息,从源头跳过燃油动力系统效率最差的两个工况。
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4.发动机始终在高效区工作(最重要)
发动机在不同工况的热效率差别很大,通常只在中低转速且中高扭矩(负荷)时表现最好。纯油车的变速箱只能调节转速而不能调节扭矩,动力需求太高或太低都无法达到高效区。但在混动车上,两台电机的组合取代了传统变速箱,发动机转速和扭矩可以通过电机和电池的充放电随意调节,不受外界动力需求深度和车速的束缚,让发动机稳定工作在最高效的工况。
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比如本田2.0L IMMD发动机的高热效率平台在转速1500-3000rpm,扭矩105-135Nm(对应的功率范围是17-39kW),在2000rpm、120Nm时(对应输出功率是25kW)达到峰值。如果你的需求功率一会儿是10kW,一会儿是50kW,混动车的发动机并不在乎这两种动力需求的差距,它可以只按自己舒服的节奏和强度干活(把输出功率保持在17-39kW,甚至固定在25kW)就可以了,过剩或不足的动力由电池多退少补。车主也不用管发动机干了多少活,反正它保证你轮上能拿到10kW或50kW。但燃油车的变速箱只能调转速(还得受车速牵制),扭矩则完全由司机的右脚调节,局限性比较大。综合路况上,混动发动机平均热效率高,用更少的油就能输出和燃油车等量的有效功。
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最后说说混动车行驶充电工况的动力路径。发动机带动发电机发出来的电可以直接供驱动电机使用,不需要先在电池里打一个滚。在中低速工况下,发动机→发电机→电动机的传动效率损耗远小于发动机以窝工方式直接驱动车轮的热损耗,所以动力路径看起来绕了,但综合下来还是省不少。中高速状态下,当然还是发动机直驱效率更高。
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以上几条,最终的结果就是大幅了发动机的平均热效率,或者说是燃油能量的利用率,因此不用充电也可以实现节油效果。这些可不是油车能做到的。