日產(chǎn)前置前驅混合動(dòng)力系統淺析

2013年混合動(dòng)力汽車(chē)及電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)研討會(huì )上周在美國加利福尼亞州阿納海姆舉辦，日產(chǎn)零排放研究組高級項目工程師為其即將發(fā)布的前置前驅發(fā)動(dòng)機混動(dòng)系統（Front-engine, Front-wheel drive，FF）進(jìn)行了講解。

2010年，日產(chǎn)推出了前置后驅發(fā)動(dòng)機混動(dòng)系統，該系統當時(shí)在英菲尼迪M中使用，它包含一個(gè)發(fā)動(dòng)機、后驅電動(dòng)機、兩個(gè)離合器總成，日產(chǎn)稱(chēng)其為智能雙離合控制。2011年日產(chǎn)提出了2016綠色項目計劃并于去年10月對其進(jìn)行了進(jìn)一步概述，前置前驅混動(dòng)系統能夠搭載于各種尺寸的車(chē)輛中，并支持四驅、插電式混合配置。

日產(chǎn)前置前驅混動(dòng)系統主要配置將包括：更小體積的發(fā)動(dòng)機燃燒室、全新的高效無(wú)級變速器以及一個(gè)小型鋰電池組。

發(fā)動(dòng)機。采用一臺全新2.5升4缸機械增壓發(fā)動(dòng)機代替原本的3.5升V6發(fā)動(dòng)機。前者基于去年發(fā)布的日產(chǎn)Altima使用的QR25平臺，配置了一個(gè)羅茨式增壓器（Roots-type），最大功率與扭矩媲美后者。除了在轉速相當低的時(shí)刻之外，其他時(shí)刻這臺2.5升4缸發(fā)動(dòng)機的扭矩均超越3.5升V6發(fā)動(dòng)機。E-motor輔助裝置將為發(fā)動(dòng)機在低轉速時(shí)提供額外動(dòng)力，彌補低轉速時(shí)的動(dòng)力缺失。

在發(fā)動(dòng)機處于低轉速時(shí)，小型化設計則幫助它能夠能快的提高轉速，當轉速處于中等水平時(shí)，其扭矩也能保持較高水平，此外整體燃油經(jīng)濟性在較大轉速范圍內都得到了提升。

CVT變速箱

新的無(wú)級變速箱具有一個(gè)電動(dòng)機以及兩個(gè)離合器裝置

新的無(wú)級變速箱與傳統無(wú)級變速箱結構區分

在這款前置前驅混動(dòng)系統中，無(wú)級變速箱是其中的核心組成部分。新的無(wú)級變速箱具有更寬泛的齒比，同時(shí)，具有一個(gè)電動(dòng)機以及兩個(gè)離合器裝置協(xié)同作用，該混動(dòng)無(wú)級變速系統比之普通無(wú)級變速箱能夠減少40%的摩擦阻力，能夠與濕式離合器的傳動(dòng)效率相媲美。

據數據顯示，新的無(wú)級變速箱能夠提高發(fā)動(dòng)機在高速路況中3%的傳動(dòng)效率，與雙離合變速箱相比能夠提高3-5%的傳動(dòng)效率。

此外，由于配備了一個(gè)電動(dòng)機，新無(wú)級變速箱換擋過(guò)程中的平滑程度要更高，換擋間的瞬時(shí)動(dòng)力損失都將由電動(dòng)機及時(shí)彌補。由于其部件增多，在各部件的尺寸上需要進(jìn)一步小型化以保證該混動(dòng)系統能夠成功地安裝在普通前驅車(chē)的底盤(pán)空間內。

為了滿(mǎn)足這個(gè)條件，日產(chǎn)設計了一個(gè)電動(dòng)機-離合器集成化結構，使得發(fā)動(dòng)機在空閑時(shí)能夠由集成結構中的電動(dòng)機負責提供動(dòng)力。電動(dòng)機和離合器集成結構所處的空間就和普通汽車(chē)的液力變矩器所處位置相同——嵌入在變速箱內部。這樣一來(lái)，在普通汽車(chē)中安裝該系統變得更容易實(shí)現。

集成結構中的電動(dòng)機在某些時(shí)刻需要充當發(fā)電機的角色，當汽車(chē)減速時(shí)，它負責將無(wú)級變速箱中多余的扭矩轉化為電能儲存入安裝在車(chē)輛后部的電池組內?；靹?dòng)系統中一個(gè)離合器處于汽油發(fā)動(dòng)機與變速箱輸入軸之間，另一個(gè)則在電動(dòng)機和無(wú)級變速箱之間。

車(chē)輛減速時(shí)，電動(dòng)機負責將無(wú)級變速箱中扭矩轉化為電能儲存在后方電池組內

當兩個(gè)離合器同時(shí)嚙合時(shí)，發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機同時(shí)與無(wú)級變速箱直接連接，根據需要為發(fā)動(dòng)機提供更強勁的扭矩。當汽油發(fā)動(dòng)機處于停轉狀態(tài)時(shí)，處于發(fā)動(dòng)機與電動(dòng)機之間的離合器則自動(dòng)脫開(kāi)，此時(shí)后方的鋰離子電池組介入提供動(dòng)力并由電動(dòng)機將電能轉化為機械能（扭矩）傳入無(wú)級變速箱中。

該混合動(dòng)力總成能夠與插電式混動(dòng)車(chē)結構兼容

設計靈活性

上文已經(jīng)介紹過(guò)，該混動(dòng)系統的核心組件為一個(gè)無(wú)級變速箱以及兩個(gè)離合器和一個(gè)電動(dòng)機。這項系統能夠搭配各種尺寸的發(fā)動(dòng)機及電池組，它具有很強的可擴展性。