理论教育 本田IMA:轻度混合动力系统,低成本且技术成熟

本田IMA:轻度混合动力系统,低成本且技术成熟

更新时间:2025-01-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:在早期的混合动力系统中,本田IMA是与丰田混动系统齐名的产品。不同于丰田的全混模式,本田IMA更多在低成本方面有所作为。本田IMA则是轻度混合动力,采用的是并联结构,即发动机与电动机分别单独运转,分别通过转矩合成器与变速器相连。本田的思域混合动力和思域汽油车属同一平台,上市以来全球已销售30多万辆,它所采用的IMA系统就实用性和技术成熟度来讲,是所有轻度混合动力中最好的。

在早期的混合动力系统中,本田IMA是与丰田混动系统齐名的产品。不同于丰田的全混模式,本田IMA更多在低成本方面有所作为。

混合动力按电动机发动机的连接方式分为串联、并联、混联(串/并联)三种,按电动机提供动力的方式又分为轻度混合、全混合(强混合)以及插电混合,国内针对轻度混合往往又有弱混、中混之分。

普锐斯曾被公认为燃效最高的混合动力车型,技术上属于混联的全混合动力。本田IMA则是轻度混合动力,采用的是并联结构,即发动机与电动机分别单独运转,分别通过转矩合成器与变速器相连。汽车行驶时,可以由发动机单独驱动,也可以在电动机助力的情况下共同驱动,或者当低速、低负荷时只利用电动机驱动。当汽车制动时,电动机起到发电动机的作用,将制动能量转化为电能,为蓄电池充电。

本田的i-VTEC发动机与IMA结合实现了很好的混合动力效果。i-VTEC除可变气门正时及升程外,还具备了可变气缸管理技术(VCM),即通过关闭气门使部分或全部气缸停止做功(如一缸工作,另外3缸暂停),这对电动机回收动能有很大帮助,因为回收动能必须依靠车轮、传动系统带动电动机运转发电,而在并联结构中,发动机工作会带来转矩制动阻力,造成动能的损失。

本田的思域混合动力和思域汽油车属同一平台,上市以来全球已销售30多万辆,它所采用的IMA系统就实用性和技术成熟度来讲,是所有轻度混合动力中最好的。随着技术的进步,本田在思域混合动力的基础上将IMA做了全面改进,并据此开发了专门的混合动力平台—Insight。

Insight的动力控制单元(PCU)相比思域混合动力发生很大变化,除电动机、蓄电池ECU等部件封装更为紧凑外,还省掉了电控空调压缩机逆变器。蓄电池方面,由于镍氢蓄电池的动力输出和储能提高,蓄电池模块从11个减少到7个,蓄电池组和动力控制单元(PCU)重新集成后成本降低了43%,重量减小28%,体积则减小了19%。

与上一代思域混合动力相比,Insight所使用的电动机最大功率从15千瓦降至10千瓦,蓄电池组和电控管理系统也进一步整合,因此整个混合动力系统在体积、重量及成本上都降低了不少;在标配CVT变速器的情况下,Insight的最大功率虽然减小至72千瓦(思域为81千瓦),但最大转矩却保持不变,仍为167牛·米,而且,IMA的助力能力通过调整软件也得到提高,即能使车速超过45公里/小时,也能为发动机提供额外动力,因此这款车的持续加速非常顺畅,绝无小排量发动机的勉强感。(www.daowen.com)

与普锐斯怠速停机不同,Insight几乎没有自动起-停功能(发动机突然关闭),而是依靠关闭气门,部分停缸以达到节能效果(空调关闭时可全部停缸)。行驶中关闭气门与突然关闭发动机相比,减少了能量损失。第三代普锐斯的电动机功率已提高至60千瓦,蓄电池电量为1.3千瓦时,而Insight的电动机只有10千瓦,蓄电池电量为580瓦时。虽然油耗比普锐斯略高,但Insight结构简单、更像传统汽车的特点使它加分不少。

本田的早期产品(最右侧是CVT变速器)

发动机与电动机

路电动连机接与蓄电池的电

Insight搭载全新混合动力平台

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