本田公開(kāi)新一代動(dòng)力傳動(dòng)系統技術(shù) 進(jìn)一步產(chǎn)品的燃效性能

　　本田2011年12月公開(kāi)了今后將逐步采用的新一代動(dòng)力傳動(dòng)系統。其中包括雙馬達式混合動(dòng)力系統、5種汽油發(fā)動(dòng)機以及3種無(wú)級變速箱（CVT）等。該公司打算3年內將這些產(chǎn)品的燃效性能提高至最高水平。

　　雙馬達式混合動(dòng)力系統將用于FF車(chē)，計劃2012年內配備于插電式混合動(dòng)力車(chē)（PHEV）、2013年內配備于混合動(dòng)力車(chē)（HEV）（圖1）。本田在“Insight”等中小型車(chē)上采用了單馬達式系統，此次的雙馬達式系統將配備在大中型車(chē)上。

圖1：憑借這種混合動(dòng)力系統挑戰豐田
不使用行星齒輪機構，通過(guò)離合器區分使用馬達與發(fā)電機。

　　此次的混合動(dòng)力系統由通過(guò)減速齒輪與汽油發(fā)動(dòng)機相連、最大輸出功率為100kW的發(fā)電機（馬達），經(jīng)由離合器與發(fā)動(dòng)機相連、最大輸出功率為120kW、最大扭矩為300N·m的馬達，以及與發(fā)電機和馬達進(jìn)行電力交換的鋰離子充電電池構成。不使用變速箱。由本田自行生產(chǎn)的發(fā)電機與馬達“形狀相似”，均采用分布卷繞式，而現行單馬達式系統采用集中卷繞式。

　　新系統的特點(diǎn)是，大多數情況下主要由馬達提供驅動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機基本上只用于發(fā)電用途。豐田的“THS”利用行星齒輪機構實(shí)時(shí)改變發(fā)動(dòng)機與馬達的驅動(dòng)力分配比例，與之相比本田的系統增加了馬達與電池的功率。盡管在成本方面很難與THS抗衡，但由于沒(méi)有行星齒輪機構，因此機械損失小、燃效高。

　　此次的系統主要分以下四種情況區分使用發(fā)動(dòng)機和馬達（圖2）。①在不需要很高驅動(dòng)力的情況下，會(huì )斷開(kāi)離合器，以充電電池驅動(dòng)馬達工作。②在需要更大驅動(dòng)力的情況下，會(huì )斷開(kāi)離合器并啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。將發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力傳向發(fā)電機而不是輪胎，并將發(fā)電機的電力提供給馬達。

圖2：混合動(dòng)力系統的工作原理
斷開(kāi)離合器便切換為串聯(lián)模式，連上離合器便切換為并聯(lián)模式。結合使用圖3介紹的2.0L排量汽油發(fā)動(dòng)機與馬達。

　?、墼谲?chē)速較高但勻速行駛、發(fā)動(dòng)機效率較高的情況下，系統會(huì )連上離合器并將發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力直接傳向輪胎。據本田介紹，位于動(dòng)力傳動(dòng)軸上的發(fā)電機和馬達，可實(shí)現不妨礙發(fā)動(dòng)機工作的控制。④在高速行駛時(shí)加速等需要較大驅動(dòng)力的情況下，系統會(huì )連上離合器并將發(fā)動(dòng)機與馬達的動(dòng)力一同傳給輪胎。

　　此次公開(kāi)的鋰離子充電電池由本田與GS湯淺的合資公司Blue Energy生產(chǎn)，容量為6kWh。電壓約為300V，但可通過(guò)DC-DC轉換器升壓至約700V之后再提供給馬達。電池組的重量約為100kg。包含逆變器等在內的“PDU”為本田自行生產(chǎn)的產(chǎn)品，重量較輕，只有17.5kg。通過(guò)以水冷方式直接冷卻功率半導體元件實(shí)現了小型輕量化。

通過(guò)采用直噴技術(shù)與阿特金森循環(huán)提高了燃效

　　5種汽油發(fā)動(dòng)機通過(guò)采用直噴技術(shù)及阿特金森循環(huán)，使發(fā)動(dòng)機單體燃效提高了5～10%（圖3）。按排量不同，分為660cc、1.3～1.5L、1.8～2.0L、2.4L及3.5L五個(gè)級別。

圖3：更新汽油發(fā)動(dòng)機與CVT

　　660cc級發(fā)動(dòng)機是從輕型車(chē)“N BOX”開(kāi)始配備的，通過(guò)新采用DOHC及VVT（連續可變閥門(mén)正時(shí)機構）提高了容積效率。

　　1.3L以上級別機型全部采用了直噴技術(shù)。而且，2.0L以下車(chē)輛還采用了通過(guò)使用可變閥門(mén)正時(shí)提升機構“VTEC”可在中低速區切換為阿特金森循環(huán)的技術(shù)，更加注重了燃效。

　　采用技術(shù)最多的是1.8～2.0L級機型，除了直噴技術(shù)與阿特金森循環(huán)之外，還同時(shí)在吸氣側和排氣側采用了VVT，并通過(guò)導入大量EGR（廢氣再循環(huán)）使部分廢氣進(jìn)入吸氣端，從而減少了泵吸損失。

　　采用新型閥動(dòng)機構的發(fā)動(dòng)機是與原來(lái)同為SOHC式的V型6缸3.5L級機型。此次對以前就開(kāi)始配備的基于VTEC的氣缸間歇系統進(jìn)行了改進(jìn)，開(kāi)發(fā)出了可在氣缸間歇、中低速模式和高速模式三個(gè)模式下切換閥門(mén)正時(shí)與提升量的機構。

　　3種CVT分別適用于輕型車(chē)、小型車(chē)（1.3～1.8L級別）及中型車(chē)（2.0～2.4L級別）。輕型車(chē)用機型已被NBOX采用。小型車(chē)用機型不僅將變速比范圍由現行CVT的5.7擴大到了6.2，還提高了滑輪壓的控制精度。而且，還通過(guò)提高機油泵的效率，并改進(jìn)工作油，使勻速行駛時(shí)的損失減少了20％。從而使燃效比原來(lái)的CVT提高了7.5％。

　　中型車(chē)用CVT也將變速比范圍由現行CVT的5.5擴大到了6.5。還減少了摩擦損失，從而使燃效比原來(lái)的5速自動(dòng)變速箱提高了10％。

開(kāi)發(fā)出全球最輕的柴油發(fā)動(dòng)機

　　本田還展示了新開(kāi)發(fā)的1.6L排量柴油發(fā)動(dòng)機。本田表示這是“全球最輕”的1.6L柴油機型。該發(fā)動(dòng)機計劃于2012年底首先配備在歐洲款“思域”上。

　　據本田介紹，此次將缸體構造從以往2.2L柴油發(fā)動(dòng)機的封閉式水道構造改為了開(kāi)放式水道構造，從而實(shí)現了大幅輕量化。而且，還通過(guò)減輕運動(dòng)部件的重量，并縮小補助裝置的尺寸，使摩擦損失減小到了與現有汽油發(fā)動(dòng)機相當的水平。

　　壓縮比為16.0，燃料噴射壓為180MPa。渦輪增壓器通過(guò)采用比原來(lái)更小、效率更高的可變葉片式產(chǎn)品，提高了發(fā)動(dòng)機的響應性。因此，與以往的同級別發(fā)動(dòng)機相比，燃效提高5％以上，加速性能提高10％以上。

　　此外，本田還公開(kāi)了電動(dòng)輕型貨車(chē)“ACTYEV”的試制車(chē)。該車(chē)以“ACTY TRUCK”為原型，去掉了發(fā)動(dòng)機等，改用馬達與電池。車(chē)身重量約為900kg，增加了100kg左右。鋰離子充電電池容量為10kWh，配備在行李艙下方。電池單元采用由東芝生產(chǎn)的、預定2012年上市的小型EV配備的“SCiB”。