一段历史——丰田的混合动力驱动是如何发展起来的？

我们在新闻编辑室运行 C-HR 已有一段时间了。我们每天都在欣赏混合动力驱动在城市中的好处，但有一段时间我们想知道 Hybrid Synergy Drive 在成为最新型号之前走了多远？如果您也有兴趣，请继续阅读。

你有没有想过混合动力驱动的历史已经走了多远？与外表相反，这种类型的发明并不是过去几十年左右的领域。使用内燃机和电动机的驱动系统的第一项专利属于 William H. Patton，它出现在……128 年前！这项专利开发了巴顿汽车，这是一种混合动力系统，用于为有轨电车和小型机车提供动力。 1889 年，制造了一个原型，八年后，该机车的系列版本被卖给了铁路公司。

一年前，辉腾在巴顿的缆车生产之前就已经上路了。不，不是这辆大众宾利。阿姆斯特朗辉腾。可能是历史上第一辆混合动力汽车，或者更确切地说是轮椅。机上装有一台 6,5 升 2 缸内燃机和一台电动机。飞轮还充当为电池充电的发电机。 Armstrong Phaeton 已经从制动中恢复了能量，但方式与今天的混合动力车略有不同。电动机被用来为灯供电和启动内燃机，如果不是因为它比凯迪拉克的自动启动器早了 16 年，这也许就不足为奇了。

感兴趣的？ 3速半自动变速器怎么样？齿轮不必完全手动更换。早在同步器被发明并且双离合技术被遗忘之前，换档时电动机会自动驱动离合器。然而，阿姆斯壮辉腾发动机……太强大了。他不断地损坏木轮，随后通过在轮子上添加增援物将其消除。

费迪南德·保时捷在汽车史上也有他的优点。 Lohner-Porsche Mixte Hybrid 是一种车辆，在后来的版本中，由电动机驱动，每个车轮一个。这些电机由电池和内燃机的扭矩提供动力。这辆车最多可载四个人，仅通过电力或仅使用内燃机移动。

听起来不错？不完全的。 Mixte 电池由 44 个 80 伏电池组成，重 1,8 吨。链接不是很牢固，所以它们被封闭在一个合适的盒子里并挂在弹簧上。然而，这是电池本身，让我们添加很多电动马达。 Lohner 和 Porsche 的发明重达 4 吨多。尽管从今天的角度来看，它看起来像是完全失火，但 Mixte 引起了许多工程师的思考。例如，波音和美国国家航空航天局的那些人，他们非常仔细地研究过这个设备。有效果，因为阿波罗 15 号、16 号和 17 号任务用来绕月飞行的 LRV 有许多来自 Lohner-Porsche Mixte 混合动力车的解决方案。

混合动力车的历史相当悠久，让我们从一开始就直奔现在。我们所知道的混合动力车在 90 年代后期丰田普锐斯进入日本市场时才开始流行。就在那时，1997 年首次使用了“丰田混合动力系统”这个名称，后来成为“混合动力协同驱动”。每一代人是什么样子的？

第一辆丰田普锐斯 - 丰田混合动力系统

我们已经知道混合动力汽车的想法并不新鲜。然而，这个概念真正流行起来花了 100 多年的时间。丰田普锐斯成为第一款量产的混合动力汽车。也许这就是为什么所有混合动力车都与普锐斯明显相关的原因。但是让我们看看技术解决方案。

虽然 Prius 的生产始于 1997 年，但这部分销售仅面向日本市场。对其他市场（主要是美国）的出口始于 2000 年。但是，出口型号NHW11比其前身（NHW10）略有升级。

日本混合动力车的引擎盖下是一台 1.5 VVT-i 发动机，具有可变气门正时，以阿特金森循环运行。这些假设或多或少与现在相同——汽油发动机由两台电动机支撑——一台用作发电机，另一台驱动车轮。作为无级变速 CVT 变速器的行星齿轮负责正确分配发动机的功。

这不是一辆非常快的汽车，输出功率为 58 马力。和 102 Nm 在 4000 rpm。因此，加速度相当适中，最高速度为 160 km / h。令我满意的是低油耗，平均油耗可能低于 5 升/100 公里。

在 NHW11 版本中，大部分组件都进行了改进，以提供更好的性能。电动机的功率增加了 3 kW，扭矩增加了 45 Nm。减少了机械损失并降低了噪音。最大发动机转速也提高了 500 rpm。

然而，第一代普锐斯并非没有缺陷——它不像今天的车型那样可靠，存在电池过热问题，而且一些电气元件（如电动机）声音太大。

普锐斯 II，或混合协同驱动

2003年，另一款搭载第二代THS发动机的普锐斯出现。它最初被称为混合协同驱动。在我们进入驱动器之前，值得一提的是标志性的形状。它并非白手起家，甚至有自己的名字——“Kammbak”。它是由空气动力学工程师 Wunibald Kamm 在 30 年代开发的。车身高，后剪更流线型，车后没有乱流。

在开发第二代普锐斯时，丰田注册了多达 530 项专利。尽管这样的概念类似于 THS 驱动器，但只有在 HSD 中才能正确使用磁盘系统的功能。与早期的想法相反，电动机和内燃机的潜力是相等的，后者是增加内燃机的功率以提高生产率。第二辆普锐斯在电动机的帮助下启动并部分加速。驱动器电气部分的功率增加了50%。

这一代还看到了电动空调压缩机的引入，它不需要内燃机来冷却或加热乘客舱。直到今天仍然如此。 2003 年，普锐斯还收到了更轻的镍氢电池。减少了电池的数量，增加了电解质的密度。此外，正是在此模型中首次引入了 EV 模式，该模式仅允许您使用电动机驱动。

雷克萨斯开发了自己的这一代动力系统的变体。 2005 年，他在后桥上应用了另一台电动机，从而创造了全轮驱动混合动力车。第三台发动机独立于前轴的指令工作——当然，它是由一个调节扭矩和速度差的控制器控制的。

第一辆雷克萨斯 GS 450h 和 LS 600h 展示了 HSD 如何与强大的发动机和后轮驱动一起工作。该系统甚至更加复杂 - 特别是在传输领域。 Ravigneaux 行星齿轮箱有四个轴，两个离合器改变第二个发动机相对于车轮的传动比 - 细节尚不清楚。这应该由机械工程师解释。

混合协同驱动 III

我们达到了混合动力驱动的倒数第二代。这是一场真正的革命发生的地方。更换了 90% 的零件。内燃机将工作容积增加到 1.8 升，但电动机却减少了。功率增加到 136 马力，而油耗降低了 9%。在这一代，我们能够选择一种驾驶模式——正常、环保和动态。

HSD 具有固定的传动比，因此行星齿轮与 CVT 相似，但完全不同。齿轮的外圈是MG2电机，太阳轮是MG1电机，ICE通过“行星”连接。驾驶员可以以某种方式影响内燃机和电动机的运行，但油门踏板仅用于与计算机通信。我们说我们想如何加速，计算机将计算道路状况以及如何最有效地结合电动机和内燃机的工作。

丰田 C-HR 或 HSD IV

第四代驱动器出现了......在普锐斯的第四代。然而，他已经设法在其他模型中扎根——例如，在 C-HR 中。四重奏在很大程度上依赖于 HSD III，但以更少的油耗从它中挤出更多。然而，“更多”并不意味着功率，因为它已经降低到 122 马力。

首先，电池的充电特性得到了改善——新型混合动力车能够在更短的时间内吸收大量能量。逆变器具有独立的冷却系统，占用空间减少 30%。行星齿轮由圆柱齿轮代替。整个变速箱经过重新设计，减少了 20% 的浪费。

求和

我们已经看到了丰田汽车之旅的一部分，它结合了电动机的优势和内燃机的多功能性。然而，改变的不是磁盘本身。混合动力汽车的概念也在发生变化。这辆车早已不再是普锐斯，并正在进入看起来更传统的汽车中。混合动力车正逐渐成为日常生活的一部分。我们在大城市随处可见它们。

其中之一是 Toyota C-HR，它将吸引那些想要以有趣的跨界车在城市中移动，但又喜欢低油耗和无噪音的人。人们也越来越意识到减少污染的必要性——虽然汽车不是这里所有邪恶的根源，但它们是其中的一部分，因此需要采取一些措施。丰田的混合动力汽车销量同比显着增长。不感谢普锐斯——多亏了像 Auris 或 C-HR 这样的汽车——在钱包上仍然可以负担得起，采用传统包装，但具有先进的动力传动系统，其附加值是经过验证的可靠性。

下一代是什么时候？我们不知道。我们可能还要再等几年。然而，最新款丰田混合动力车的动力系统已经达到了令人难以置信的高水平。