兩代本田i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)對(duì)比 新的果然更強(qiáng)大?
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】說起混合動(dòng)力,大家會(huì)想到的品牌除了豐田外,就只剩下本田了。作為最早量產(chǎn)推出混合動(dòng)力車型的兩家車企,這數(shù)十年來他們都堅(jiān)持研發(fā)推廣混合動(dòng)力技術(shù)。不過今天我們不是來對(duì)比本田和豐田混動(dòng)系統(tǒng),這次我們要來說的是本田的i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)。
目前本田i-MMD已經(jīng)升級(jí)到了第三代,不過不少朋友及網(wǎng)上輿論都在說二代的i-MMD其實(shí)要比三代i-MMD更耐用更省油,那么這兩代混動(dòng)系統(tǒng)究竟誰的表現(xiàn)才會(huì)更好?我們?cè)噲D對(duì)比新舊款的CR-V混動(dòng),看看是搭載二代i-MMD的老款CR-V強(qiáng)還是搭載三代i-MMD的新款CR-V好。
新一代本田混動(dòng)系統(tǒng)共有三種:
單電機(jī)的Sport Hybrid i-DCD(intelligent Dual Clutch Drive,智能雙離合驅(qū)動(dòng)):搭載了小型及緊湊型車型上(繽智、上一代飛度、杰德等日版車型),通過使用1.5L發(fā)動(dòng)機(jī)、7速雙離合變速器以及單電機(jī)來實(shí)現(xiàn)混動(dòng)功能,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,但電機(jī)只能與變速器的1、3、5、7擋耦合。
雙電機(jī)的Sport Hybrid i-MMD (intelligent Multi Mode Drive,智能雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)):搭載在中型車上(雅閣、CR-V等),通過2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電機(jī)以及離合器實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)形式(純電、發(fā)動(dòng)機(jī)供電行駛、發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪),i-MMD也是本田直接抗衡豐田THSⅡ混動(dòng)系統(tǒng)的利器。
三電機(jī)的Sport Hybrid SH-AWD (Sport Hybrid Super Handling - All Wheel Drive):主要搭載在中大型及運(yùn)動(dòng)車型上(謳歌RLX、謳歌MDX、本田NSX等),其通過3.5L V6雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、7速雙離合變速器+單電機(jī)以及另外兩具電機(jī)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的動(dòng)力及操控表現(xiàn)。這個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度極高,并且成本也高,所以只有在旗艦車款才會(huì)搭載使用。
要了解二代三代i-MMD系統(tǒng)的差異,那么首先你得知道本田i-MMD的結(jié)構(gòu)到底是什么樣的。本田i-MMD系統(tǒng)由2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鋰離子電池組成,其結(jié)構(gòu)和工作原理與豐田的THS混動(dòng)系統(tǒng)差異較大。
i-MMD系統(tǒng)有趣的地方就在于在中低速以及加速時(shí),其系統(tǒng)工作模式跟增程式汽車是一樣的,也就是發(fā)動(dòng)機(jī)只驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)再給電機(jī)供電,電機(jī)最終驅(qū)動(dòng)車輪。而只有在中高速巡航或低負(fù)荷時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)通過離合器結(jié)合直接驅(qū)動(dòng)車輪。不過這個(gè)工作模式實(shí)際上是簡化描述的,實(shí)際工作時(shí)會(huì)有更多的情況出現(xiàn),但最基本的還是純電、混動(dòng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)三種情況。
i-MMD系統(tǒng)這種混動(dòng)解決方案在現(xiàn)在看來都是具有突破性的,因?yàn)樗梢栽谥械退贂r(shí)讓系統(tǒng)效能最大化,并且在高速時(shí)也能利用發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)讓車輛油耗處于經(jīng)濟(jì)區(qū)間。在中低速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電,這樣發(fā)動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速區(qū)間工作,一定程度避免了受到車輛工況的影響,并且采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)無論是加速感還是效率表現(xiàn)都十分不錯(cuò)。而在巡航發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)此時(shí)就處于最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間,所以直接驅(qū)動(dòng)車輛其油耗表現(xiàn)也會(huì)比較理想。當(dāng)然,系統(tǒng)也會(huì)對(duì)工況進(jìn)行判斷,選擇最合適的模式來驅(qū)動(dòng)車,并非高速巡航時(shí)就一定只使用發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式。
了解了本田i-MMD系統(tǒng)的工作模式后,我們接下來會(huì)以CR-V混動(dòng)作為藍(lán)本來看看二代和三代i-MMD系統(tǒng)的差別在什么地方。新一代CR-V在2017和2019款混動(dòng)車型上都搭載了二代i-MMD系統(tǒng),而2021款車型則使用上了三代i-MMD系統(tǒng),這也是本田國內(nèi)唯一在同一代車型上使用了兩代混動(dòng)系統(tǒng)的車型。不過也恰恰是這樣,才讓我們能更客觀地對(duì)比兩代i-MMD系統(tǒng)。
兩代i-MMD 2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)比 | ||
三代發(fā)動(dòng)機(jī) | 二代發(fā)動(dòng)機(jī) | |
代號(hào) | LFB12 | LFA11 |
最大功率(kW/rpm) | 107/6200 | 107/6200 |
最大扭矩(N·m/rpm) | 175/3500 | 175/4000 |
最高熱效率 | 40.6% | 38.9% |
氣缸數(shù) | 4 | |
缸徑×行程(mm) | 81×96.7 | |
排量(ml) | 1993 | |
燃油噴射方式 | 歧管噴射 | |
氣門數(shù) | 4 | |
壓縮比 | 13.5 | 13.0 |
EGR系統(tǒng) | 液冷 | |
ERG閥流量(L/min) | 450 | 230 |
水泵 | 電子水泵 | |
節(jié)溫器閥門開啟溫度(℃) | 82 | 78 |
二代的2.0L阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)和三代發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力峰值都是相同的,不過最大扭矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速稍有降低,另外三代發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮比、進(jìn)排氣門和EGR閥上也有優(yōu)化。總體來看三代發(fā)動(dòng)機(jī)相比二代都是小的優(yōu)化,不過這些細(xì)微末節(jié)的地方改動(dòng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率得到了一點(diǎn)提升。
三代發(fā)動(dòng)機(jī)很重要的一點(diǎn)就是提升了EGR廢氣循環(huán)閥的流量,使得EGR效率可以提升。從上圖也就能看出本田在EGR流量閥上做了優(yōu)化,通過增大直接提升氣流流動(dòng)順暢度,使得EGR的通道內(nèi)壓力損失降低了70%。EGR廢氣循環(huán)加大好處是能夠提升部分負(fù)荷下發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率,并且還能夠降低排出氣體中的氮氧化物。
EGR廢氣循環(huán)加大后,也會(huì)帶來副作用,那就是循環(huán)廢氣的惰性會(huì)降低氣缸內(nèi)的燃燒速度,所以本田稍微改進(jìn)了進(jìn)氣道,使得進(jìn)氣在缸內(nèi)形成了較強(qiáng)的滾流,這樣可以提升燃燒效率。根據(jù)本田介紹,有了滾流后,缸內(nèi)提升了3%的燃燒速度。
三代發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門使用了鏡面拋光,進(jìn)氣門表面如鏡子般光滑,相比于二代傳統(tǒng)的進(jìn)氣門,好處是減少了進(jìn)氣門在缸內(nèi)表面積,并且可以減少缸內(nèi)熱量傳遞至進(jìn)氣門,這樣可以減少熱損失、降低進(jìn)氣門溫度,最終有利于進(jìn)氣溫度的降低,減少爆震的出現(xiàn)。
而充鈉排氣門目前已經(jīng)在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛使用,充鈉氣門內(nèi)部是中空的,并且填充了一些金屬鈉,當(dāng)排氣門溫度達(dá)一定值后,金屬會(huì)融化。在排氣門上下運(yùn)動(dòng)時(shí),液態(tài)金屬鈉會(huì)上下震蕩,從而將熱量傳導(dǎo)到排氣門上部 ,有利于提升排氣門散熱能力,對(duì)降低缸內(nèi)溫度有一定幫助。
三代發(fā)動(dòng)機(jī)使用了上面優(yōu)化以及降低摩擦處理后,從發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線(BSFC)圖就可以看出成果。左邊三代發(fā)動(dòng)機(jī)相比二代發(fā)動(dòng)機(jī),其最高熱效率值和范圍都得到了不少提升。上圖中白色線就是發(fā)動(dòng)機(jī)在帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行混動(dòng)模式運(yùn)行,新款發(fā)動(dòng)機(jī)白線大部分區(qū)間都是黃圈最佳熱效率范圍內(nèi),而老款則是只有部分落在黃圈內(nèi),這樣意味著新款發(fā)動(dòng)機(jī)能夠給i-MMD系統(tǒng)節(jié)省更多燃油。
三代和二代都有一個(gè)發(fā)電機(jī)和一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī),對(duì)比兩代系統(tǒng)的電機(jī),可以發(fā)現(xiàn)三代的電機(jī)使用了扁銅線工藝,其好處是體積和重量都下降了23%。
另外三代i-MMD系統(tǒng)的電機(jī)用料上也有了不同,三代電機(jī)是不含重稀土磁鐵的。釹磁鐵是在混合動(dòng)力車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高溫環(huán)境下使用,因此要求其具備良好的耐熱性能。所以以往會(huì)采取添加重稀土類元素(鏑、鋱)確保其耐熱性能。但是,由于重稀土類元素的高產(chǎn)礦床在全世界分布不均勻,屬于稀有金屬,在穩(wěn)定供應(yīng)和材料成本方面存在風(fēng)險(xiǎn)。如何減少重稀土類元素的使用量,是在釹磁鐵應(yīng)用方面所面臨的重大課題之一。
所以本田聯(lián)合大同特殊鋼研制出不不含重稀土磁鐵的混合動(dòng)力車用電機(jī),為的是擺脫重稀土類元素瓶頸,回避資源風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的多樣化。本田也是首家在混合動(dòng)力車型上使用不含重稀土磁鐵電機(jī)的車企。
前面已經(jīng)提到,二代與三代i-MMD系統(tǒng)在整體架構(gòu)上是一致的,并沒有進(jìn)行調(diào)整。不過三代i-MMD系統(tǒng)減少了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的常閉離合器。
在電池這一塊,三代i-MMD系統(tǒng)的電池電源體積縮小了32%。不過這點(diǎn)針對(duì)雅閣混動(dòng)而言的。對(duì)于CR-V混動(dòng)來說,由于在設(shè)計(jì)時(shí)電池就與雅閣混動(dòng)不一樣,所以CR-V混動(dòng)在電池這塊的變化就與雅閣混動(dòng)不一致。CR-V混動(dòng)的二代和三代i-MMD系統(tǒng)電池都是一致的,包括電池容量、尺寸、材質(zhì)等等。不過電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在調(diào)整目前還沒有資料可以查證。
實(shí)測(cè)對(duì)比這一部分,由于我們拿到的試駕車是2021款混動(dòng)四驅(qū)頂配(搭載三代i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)),所以要對(duì)比只能找去年我們測(cè)試過的2019款混動(dòng)四驅(qū)頂配(搭載二代i-MMD混動(dòng)系統(tǒng))數(shù)據(jù)來進(jìn)行比較。
兩款車型都是在同一條路面進(jìn)行測(cè)試的,測(cè)試時(shí)路面都是干燥的,2019款車型測(cè)試時(shí)室外溫度約為24攝氏度,2021款車型測(cè)試時(shí)室外溫度約為27攝氏度。另外二者都是用運(yùn)動(dòng)模式駕駛,測(cè)試起步時(shí)電池電量都為50%。
從最終成績來看,二代i-MMD系統(tǒng)的加速表現(xiàn)要好于三代i-MMD系統(tǒng),二者相差接近0.5秒。兩代系統(tǒng)的加速全程表現(xiàn)都十分平順,G值波動(dòng)不大。但仔細(xì)對(duì)比兩車的加速曲線圖,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)2020款車型也就是三代i-MMD系統(tǒng)在45km/h時(shí)G值就開始跌入0.4g內(nèi),并且G值開始逐步減小,而2019款車型也就是二代i-MMD系統(tǒng)直到60km/h時(shí)G值才掉至0.4g以下。兩款車型的加速時(shí)間差異其實(shí)更多在于45-80km/h區(qū)間也就是中段,頭段和尾段二者表現(xiàn)是十分相近的。
實(shí)際駕駛時(shí),你也會(huì)感覺到使用三代i-MMD系統(tǒng)的新款CR-V其加速表現(xiàn)要比使用二代i-MMD系統(tǒng)的老款CR-V”肉”一些,尤其是超過100km/h后,你覺得整個(gè)車都不太愿意往上提速,需要油門一再深踩給予車輛信號(hào)才能往上提速。
前面已經(jīng)提到,由于湊不到兩臺(tái)版本相同的新舊款CR-V混動(dòng),我們只能用全年的測(cè)試數(shù)據(jù)來進(jìn)行對(duì)比。油耗這一板塊我們也只能跟著去年測(cè)試的路線再跑一遍,但實(shí)際的路況是不可能做到跟去年測(cè)試一模一樣的。所以油耗這一區(qū)域我們也只能做一個(gè)參考對(duì)比,并不能準(zhǔn)確說明究竟哪一代i-MMD系統(tǒng)更省油。
簡單進(jìn)行油耗對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)兩代i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)在油耗方面差異并不大,在這方面其實(shí)多少還是會(huì)意外的,因?yàn)槿鷌-MMD的發(fā)動(dòng)機(jī)在熱效率以及油耗表現(xiàn)上都要好于二代i-MMD,但最終出來的油耗成績卻抹去了這些提升,這一點(diǎn)或許跟新電機(jī)的效率會(huì)有關(guān)系。
噪聲這一部分,如果用常規(guī)的噪聲儀測(cè)試車內(nèi)噪聲的話,其實(shí)兩款車型表現(xiàn)是十分接近的,也就是說從噪聲儀數(shù)值上其實(shí)是看不出兩代i-MMD系統(tǒng)在NVH方面的差異,但實(shí)際上你開起來后感覺兩代混動(dòng)系統(tǒng)噪聲差異巨大。造成這個(gè)原因一方面是因?yàn)樵肼晝x不會(huì)區(qū)分高低頻,三代i-MMD其實(shí)在高頻方面被削弱了不少,給人感覺也會(huì)安靜不少,另一方面就是測(cè)試過程中只是在固定巡航速度進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄,測(cè)試混動(dòng)系統(tǒng)處于低負(fù)荷狀態(tài),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在經(jīng)濟(jì)區(qū)間中,自然噪聲也都不會(huì)大。
實(shí)際上開上三代i-MMD系統(tǒng),在40-80km/h這個(gè)區(qū)間內(nèi)提速時(shí)你會(huì)明顯感覺到發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲要比二代i-MMD系統(tǒng)更低,二代i-MMD在這個(gè)區(qū)間加速時(shí)會(huì)很直接地聽到發(fā)動(dòng)機(jī)的嘶吼聲,并且隨之部分發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)也會(huì)傳遞到車廂內(nèi),而三代i-MMD在加速時(shí)將高頻聲音“過濾”掉很大一部分,所以你聽到的都是發(fā)動(dòng)機(jī)較小的運(yùn)動(dòng)聲。雖然這個(gè)差異描述起來可能沒啥,但老款CR-V車主都明白,三代混動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化噪聲表現(xiàn)實(shí)在是太有必要了,因?yàn)檫@個(gè)加速噪聲會(huì)比較影響乘員感受,會(huì)讓不明其中的乘客總覺得你的發(fā)動(dòng)機(jī)是不是有點(diǎn)什么異常。并且三代i-MMD經(jīng)過NVH優(yōu)化后,整車開起來會(huì)更有混動(dòng)的感覺,那就是比燃油版車型靜謐性和舒適性都更好。
本田的第三代i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)雖然看著架構(gòu)沒變,只是優(yōu)化了部分硬件設(shè)計(jì),但整體的駕乘感其實(shí)會(huì)比第二代i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)秀,尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲表現(xiàn)這一塊,如果用第三代i-MMD的表現(xiàn)作為基準(zhǔn),那么二代i-MMD可以說就是個(gè)半成品,在油耗方面表現(xiàn)一致,但NVH方面優(yōu)化不足,所以第三代i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)雖然加速變慢了一點(diǎn),但整體駕乘質(zhì)感變更好了,相信這樣的變化也是大部分消費(fèi)者喜聞樂見的。(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 杜慶煒)
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