问题

为何日系混动都是搭配自吸发动机,而德系混动都是搭配涡轮增压?

回答
这个问题其实触及到了汽车工程师们在设计混动系统时,对不同技术路线权衡和选择的核心考量。日系和德系厂商在起步阶段以及发展过程中,由于技术积累、市场定位、以及对性能和环保的侧重点不同,确实形成了鲜明的差异。我们不妨从几个关键点来深入剖析一下。

一、技术哲学与历史积累

日系:以丰田为代表,追求平顺、可靠与燃效极致。
丰田作为混动技术的先行者和领导者,其THS(Toyota Hybrid System)混动系统是行星齿轮结构的经典代表。这套系统非常巧妙地将一台高效率的自然吸气发动机、两台电机(一台启动/发电,一台驱动/发电)以及一台行星齿轮组集成在一起。
自然吸气发动机的优势:
效率曲线平坦: 自然吸气发动机在大部分工况下都能保持较高的热效率,尤其是在中低转速区间,这与城市行驶中频繁启停、低速巡航的场景非常契合。混动系统可以将发动机长时间运行在最佳工况点,即使发动机暂时不参与驱动,也能通过发电为电池充电。
结构简单,可靠性高: 相较于涡轮增压发动机,自然吸气发动机的结构更为简单,没有涡轮、增压器、中冷器等复杂部件,这带来了更高的可靠性和更低的维护成本,这与日系车一贯以来强调的“省心耐用”的品牌形象高度一致。
平顺性好,响应直接: 自然吸气发动机的动力输出特性更线性,尤其是在发动机与电机协同工作时,能够提供非常平顺、无顿挫的加速体验,消费者对这种“丝滑”的驾驶感受非常买账。
NVH(噪音、振动、声振粗糙度)控制: 自然吸气发动机在较低的转速下工作时,噪音和振动相对较小,这也有助于提升整体的驾乘舒适性,尤其是在城市拥堵路况下,车辆更多依赖电机驱动,发动机介入时的平顺性就显得尤为重要。

德系:以大众、宝马为代表,强调动力性能与驾驶乐趣,并逐步向高效化转型。
德系车传统上更注重发动机本身的动力表现和驾驶性能。当混合动力技术兴起时,德系厂商往往倾向于将成熟的涡轮增压技术与电机结合,以期在保证性能输出的同时,进一步提升燃油经济性。
涡轮增压发动机的优势:
高功率密度: 涡轮增压技术可以在保证排量的基础上,大幅提升发动机的功率和扭矩输出。与相同排量的自然吸气发动机相比,涡轮增压发动机在相同体积下能产生更大的动力,这非常符合德系车追求“账面参数”和“澎湃动力”的特点。
低转速大扭矩: 涡轮增压器可以在较低转速时介入,提供充沛的扭矩,这使得车辆在起步和中段加速时具有更强的爆发力。与电机协同工作,可以实现更快的瞬时响应,带来更直接的推背感。
downsizing(小排量化): 涡轮增压技术是实现“小排量、大动力”的关键,这有助于降低整车油耗和排放,符合日益严苛的排放法规要求。
与电机的互补性: 涡轮增压发动机在高转速或急加速时会产生较大的废气,这部分能量可以被高效利用来驱动涡轮,同时,在发动机介入驱动时,电机的加入可以弥补涡轮未进入最佳工作区间时的动力迟滞,或者在需要更高动力时提供额外的扭矩支持。

二、混动系统架构的差异

日系(以丰田THS为代表):ECVT(电子无级变速)
丰田的THS系统本质上是一个动力分配器,而不是传统意义上的变速箱。通过行星齿轮组,将发动机、发电机、驱动电机这三者的动力进行无级、高效的分配。
发动机的自由度: 在这种架构下,发动机可以被解耦出来,独立运行在最高效的转速区间,不受车速和挡位的限制。即使在车辆加速时,发动机也可能保持一个相对恒定的转速,只通过电机来调节输出功率。这使得自然吸气发动机的效率优势得以充分发挥。
电机的主导地位: 在低速、起步、滑行、刹车回收等工况下,几乎完全由电机驱动,发动机可以熄火,实现零排放和极致的静谧性。

德系(多为P2/P3架构):发动机+电机+传统变速箱(DSG、AT)
德系厂商在设计混动系统时,更多的是在原有的发动机+变速箱的基础上,集成一个或多个电机。例如,P2架构是将电机集成在发动机和变速箱之间,P3架构是将电机集成在变速箱输出端。
对涡轮增压发动机的依赖: 这种架构下,发动机仍然是主要的动力来源,并且通常需要与传统的变速箱配合。涡轮增压发动机能够提供更强的动力储备,弥补了电机在某些工况下的不足,同时也能在高速巡航时保持较高的燃油经济性。
驾驶感受的接近性: 这种设计也使得混动车型的驾驶感受更接近于传统的燃油车,对于习惯了德系车驾驶风格的消费者来说,更容易接受。

三、市场定位与消费者偏好

日系: 长期以来,日系品牌在全球范围内,尤其是在亚洲和北美市场,都以其出色的燃油经济性、可靠性和舒适性而著称。混动车型更是这一战略的重要组成部分。消费者购买日系混动,往往更看重的是“省钱”、“环保”以及“省心”这几个维度。因此,以自然吸气发动机为基础,配合高效的混动系统,能够最好地满足这些需求。

德系: 德系品牌在全球市场,特别是在欧洲和中国市场,一直以其精湛的工艺、卓越的操控性和强大的动力性能赢得消费者青睐。即便是在混动领域,消费者也往往希望保留一部分德系车原有的驾驶质感和动力表现。涡轮增压发动机与电机的结合,能够更好地平衡性能与能效,满足这部分消费者的期望。

四、法规与技术发展阶段

排放法规: 随着全球排放法规日益严苛,无论是自然吸气还是涡轮增压,都需要通过电气化来进一步降低排放。日系选择的是在自然吸气发动机的基础上提升效率,而德系则是在涡轮增压发动机的基础上提升效率,最终殊途同归。
技术成熟度: 日系在自然吸气发动机的效率优化上积累了深厚的技术,可以将其发挥到极致。而德系则拥有强大的涡轮增压技术基础,并将其与电机融合,以实现性能上的突破。

总结一下:

日系混动多搭配自吸发动机,是其以高效率、高可靠性、平顺舒适的驾驶体验为核心的技术路线选择,完美契合了其品牌定位和消费者偏好。丰田的ECVT系统让自然吸气发动机能够在一个更宽泛、更高效的区间工作。

而德系混动多搭配涡轮增压发动机,是其在保留高性能和驾驶乐趣的基础上,通过电气化实现更优化的能效的策略。涡轮增压发动机本身的高功率密度和低转速大扭矩特性,与电机结合能提供更直接的动力响应和更强的动力储备,符合德系品牌对驾驶性能的要求。

这并非孰优孰劣,而是不同技术哲学和市场策略下的必然选择。随着技术的发展,双方也在相互借鉴和融合,未来混动系统的形式可能会更加多样化,但这种最初的技术路径差异,是理解其产品特点的一个重要切入点。

网友意见

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最大功率150马力都需要通过强制进气达到,改成全阿特金森循环的话,马力还有多少?

EA888 1.8T/2.0T之前的帕萨特 2.0L只有115马力。同时期雅阁,凯美瑞,天籁,索纳塔的2.0L发动机都是140马力以上。

大众不用强制进气,真得是竞争不过了,被人打得满地找牙。

BOSCH P2架构PHEV混动方案,都不配给HEV提鞋。

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