这几天总有人在普锐斯论坛上宣传比亚迪F3DM,正好今天在本论坛上看到有人贴出比亚迪F3DM的结构示意图,终于明白比亚迪F3DM是怎么一回事了,下面,根据我的理解谈谈对普锐斯和比亚迪不同结构的看法。
先把普锐斯和比亚迪F3DM的结构示意图也再贴一下,供大家对比:
下面是比亚迪F3DM的:
再上几张普锐斯3代的实物图:
普锐斯的混合动力系统由1号电机、2号电机、行星齿轮组、汽油机和ECU(电子控制单元)等组成:
1、1号电机、2号电机、行星齿轮组以及组装起来的动力分配单元,没有包括汽油机。
2、行星齿轮组。
3、普锐斯的传动机构组成
普锐斯总共就这么几个齿轮,连离合器、变速箱都省了,单就机械结构来说,我觉得比手动档汽车还简单,当然,它的电子控制装置非常复杂。
ECU的图就不上了,我们知道它是普锐斯的电脑控制中心就行了。
要弄清楚普锐斯的“油”和“电”是怎样混合的,必须先熟悉一下行星齿轮组(其实汽车的差速器也是行星齿轮组)。
从示意图上看,行星齿轮组由三部分组成:齿圈(红色部分),行星座和行星齿轮(蓝色部分)、太阳轮(绿色),在行星座上有4个可以自转的行星齿轮,将齿圈、行星座、太阳轮啮合在一起。(由于2号电机和齿圈联在一起,所以也是红色的;汽油机和行星座联在一起,所以也是蓝色的;1号电机和太阳轮联在一起,所以也是绿色的。)示意图还告诉我们,齿圈是和车轮关联的(通过最终驱动和差速器)。总之,“油”和“电”就在这个行星齿轮组上结合起来了。
通过对比普锐斯和比亚迪的结构,我们可以看到,只有一处类似,即两者都有一台汽油机(ICE)和两台电机(MG1、MG2),都有一个动力电池组。
但是,两者不同的地方更多,主要区别是:
1、 电动机和汽油机的联接不同:
普锐斯的两台电机和一台汽油机各自有自己的动力输出轴(三轴),通过行星齿轮组实现动力混合。通过观察行星齿轮组可以发现:
a、由于4个自转的行星齿轮的存在,齿圈、行星座、太阳轮都可以自由转动,譬如,齿圈和行星座顺时针转动时,太阳轮却可以逆时针转动。这意味着汽油机和两台电机可以用各自最舒服的速度运转。
b、即使锁住齿圈、行星座、太阳轮中的一个,其余的两个部分仍然可以转动。这意味着不要离合器也可以实现空档。
c、齿圈、行星座、太阳轮之间有很复杂的数学关系,其中之一的转速会影响到其它两部分的转速,加上电脑调节两台电机的转速和扭矩,就构成了所谓的ECVT(电子控制无级变速器)。
而F3DM的汽油机和两台电机的动力输出是串联在一根轴上的。这意味着在混合动力模式运行时,汽油机和电动机必须以同一个速度运转。
2、 普锐斯由于使用了行星齿轮组,省去了离合器。而F3DM仍然要使用离合器,否则汽油机在转动时车子就停不下来。
3、 普锐斯由于使用了行星齿轮组,用电动机变速,省去了变速箱,而F3DM仍然要使用变速箱,否则汽油机无法工作。
普锐斯的设计理念就是全程使用混合动力,它不存在动力电池耗尽的情况,电力驱动是间歇型的,累积起来电动机介入里程也相当可观,充电则是利用汽油机的剩余功率和能量回收,纯电行驶里程并不重要,即使纯电行驶时,一旦电量下降到40%就自动回到混合动力状态并开始充电,它的混合动力系统是高度和谐的,汽油机和两台电机各自工作在最佳状态,只要整体上节能就可以了。
F3DM的设计理念是尽量利用纯电行驶,因此它只有在纯电行驶时才有优势。一旦进入混合动力状态立刻矛盾重重:
一是由于汽油机和电动机的最佳工作状态是有很大区别的,所以它们串在一根轴上工作就要互相迁就,即使使用变速箱也无法兼顾汽油机和电动机,总之就是要牺牲很多效率。
二是在混合动力状态下,一台功率很小的汽油机又要推动沉重的汽车,又要充电,负担过重。在纯电行驶耗尽电力后,汽油机在充电和推动汽车的同时,还要带着2号电机空转,更加重了负担。
三是设计不够简明,离合器、变速箱一个也没少。
所以F3D在混动状态下效率远不如普锐斯。
F3DM设计者的原意大概是电动为主,混动为辅,通常情况下,用户跑短途多,长途少,每天晚上充电,白天跑短途,省油省钱;偶尔跑长途,即使费钱也没关系。立意虽然不错,可是中国的实际是,除极小数人以外,大家都没有充电的条件,买了F3DM,就变成短途和长途,全部混动。F3DM的长处无从发挥,短板却暴露无疑,所以还不如干脆买F3算了。这绝不是几个车托能解决的问题。
现在比亚迪又推出一个“秦”,据说有了很大改进。我们赞赏比亚迪的不懈努力,让我们拭目以待,希望它不要再让大家失望。
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