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技術(shù)

雷克薩斯創(chuàng)新混合動力與電動四驅(qū)技術(shù)

2025China.cn   2008年11月30日

  LEXUS雷克薩斯 RX 400h被定義為一款“完全混合動力”車型,這就意味著,它既可以僅靠電動機(jī)或汽油發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動,也可以同時由汽油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動。與此形成鮮明對比的是,目前其它混合動力技術(shù)無法實現(xiàn)僅靠電力運(yùn)轉(zhuǎn),而需要汽油發(fā)動機(jī)不間斷地運(yùn)轉(zhuǎn)支持。

  為了適應(yīng)從汽油發(fā)動機(jī)向混合動力系統(tǒng)的進(jìn)化,交流發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)向助力泵、水泵以及空調(diào)壓縮機(jī)都不再是由發(fā)動機(jī)皮帶進(jìn)行驅(qū)動。這是因為汽油發(fā)動機(jī)經(jīng)常處于關(guān)閉狀態(tài)(混合動力系統(tǒng)的一大優(yōu)點(diǎn)——節(jié)省燃油),特別是在擁堵路況下走走停?;蚓徛靶械那闆r下。除了被發(fā)電機(jī)所取代的交流發(fā)電機(jī)以外,所有以上這些裝置現(xiàn)在都由電力驅(qū)動,這就意味著對發(fā)動機(jī)的依賴會大大降低,油耗也會隨之下降。

  RX400h的油電混合動力系統(tǒng)采用288伏直流鎳氫電池組,這套電池組被巧妙地安置于后座下方。電池輸出的電流通過升壓變壓器高效地提升為650伏直流電,然后再經(jīng)過反用換流器將其轉(zhuǎn)換為650伏交流電,并將經(jīng)過升壓后的電流輸送給前置的123千瓦電動機(jī),這臺電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)12400轉(zhuǎn)/分鐘。

  RX400h的油電混合動力系統(tǒng)采用了三臺電動機(jī)-發(fā)電機(jī)——被分別命名為發(fā)電機(jī)、前電動機(jī)和后電動機(jī)。每臺電動機(jī)/發(fā)電機(jī)都有具體的功能——同時肩負(fù)著驅(qū)動電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的雙重用途(不過發(fā)電機(jī)只是一個啟動裝置,不為行車提供動力)。由汽油發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)可以對電池組進(jìn)行充電,或在必要時為其它電動機(jī)提供動力。

  汽油發(fā)動機(jī)和前置電動機(jī)產(chǎn)生的動力通過行星齒輪無級變速器輸送至驅(qū)動輪,從而消除了不同傳動比之間的差值。該變速器使用了兩組行星齒輪。動力分離裝置將發(fā)動機(jī)輸出的動力分成兩路:一路用來驅(qū)動車輪;另一路驅(qū)動發(fā)電機(jī),從而使其發(fā)揮發(fā)電機(jī)的作用。電動機(jī)的減速裝置降低前電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而增加扭矩,進(jìn)一步實現(xiàn)卓越的加速性能。

  除了電動機(jī)-發(fā)電機(jī)的用途以外,至關(guān)重要的發(fā)電機(jī)還有另外兩個用途:一是作為汽油發(fā)動機(jī)的啟動機(jī);二是作為發(fā)電量的調(diào)節(jié)裝置(通過改變轉(zhuǎn)速實現(xiàn)),在沒有離合器或粘性耦合器的情況下,發(fā)電機(jī)通過行星齒輪組控制驅(qū)動橋的速度輸出。這項設(shè)計是混合動力系統(tǒng)的關(guān)鍵元素之一,也是RX 400h能夠徹底消除換擋沖擊的原因所在。要知道,即使是最精密的現(xiàn)代化自動變速器,它在換擋時所產(chǎn)生的沖擊也是可以被人體覺察到的。

  創(chuàng)新的電動四驅(qū)能夠根據(jù)需要從后電動機(jī)提供50千瓦的功率。根據(jù)所需情況,電動四驅(qū)自動分配前后驅(qū)動力。

  除此以外,LEXUS雷克薩斯混合動力技術(shù)還提升了車輛在低速或走走停停的行駛條件下的動態(tài)表現(xiàn)。前電動機(jī)的峰值扭矩輸出范圍從0到1500 轉(zhuǎn)/分鐘,這使得RX 400h在中低速狀態(tài)下具備了更強(qiáng)的動力和更迅捷的反應(yīng),在最常用的50~80公里/小時速度段中,讓躲閃、超車和再加速等這些機(jī)動動作變得易如反掌。

  能量再生制動系統(tǒng)則可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率,當(dāng)RX 400h處于滑行或剎車狀態(tài)時,電動機(jī)就會發(fā)揮發(fā)電機(jī)的功能,將可能被轉(zhuǎn)化為熱能而喪失掉的動能,將其轉(zhuǎn)化為可用的電流并充入電池組。
 

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