展示柜货号:未知 第一代THS
对于丰田的THS混动系统,一直都是神一般的存在,跪舔之人数不胜数,就连汽车小白都晓得这套行星齿轮结构堪称武当派“
那么这套系统是如何“封神”的,到底有没有Bug存在?从1997年至今,20多年里这套系统是如何一步步进化的?这套“武当太极”真就是天下第一吗?
最早,丰田这套系统从1997年就已经量产了,并在第一代普锐斯上首次应用。当时的计算机系统还是windows97,手机普及率还不到2%。
当然,THS-I系统也是非常“简洁”,主体结构无非就是小白老师们口中的行星齿轮。
主要负责驱动的MG2电机,对应齿圈,同时齿圈通过传动链外接到车轮;绿色部分
这套系统简洁而可靠,通过控制发动机、MG1电机、MG2电机三者之间的相对转速,让发动机在不同工况下,始终都能工作在高效率的区间,从而达到节油的目的。
纯电行驶时,连接发动机的行星架(橙色部分)是不转动的,MG2电机转速与车速成正比,MG1需要按照一定的比例反转,但是到达一定车速后(约40km/h),发动机就必须启动了。
混动行驶时,MG2转速对应车速。通过调节MG1的转速和负荷,可以将发动机控制在高效的转速和负荷区间。丰田第一代普锐斯实测油耗为31km/L(约合3.22L/100km),确实非常优异。
这套系统看似精妙,但是有一个很明显的弊端:无法将三个动力源的功率全部输出到车轮端,也就造成了动力明显不足的驾驶性问题。但在日本人成为“小白鼠”后,这套系统在欧美市场的表现还算不错的,截止到2003年,全球20多个国家共售出12.3万辆。
对于敏锐的日本人来说,他们不可能不知道THS-I存在的动力不足问题,于是乎就有了THS-II,在原有一个行星排的基础上,新增了另外一个行星排。并把它用在了2003年上市的第二代Prius上面。
很明显,第二个行星排只有一个作用,就是成为了MG2的减速机构,通过降低MG2的转速,放大MG2的扭矩,提高了车辆的动力性。
当然这样改进的效果也是非常明显的,第二代普锐斯当汽油发动机和电动机同时运转时,其0-100km/h加速时间9.7秒,纯电动模式下加速时间在11秒左右。但同时油耗同样优异,官方给出的理论油耗为35.5km/L(约合2.82L/100km)。
2005年12月,一汽丰田长春工厂开始投产第二代Prius,由于国内消费者对油电混合车型的认知度低,国内市场普锐斯表现低迷,但这并不影响其在国际市场上的表现,截至2011年停产,第二代Prius在全球40多个国家共售出119.2万辆,是第一代的10倍。
二代普锐斯的百万销量给丰田带来了极大的信心,2009年5月,第三代普锐斯上市,虽然THS-II系统没变,但发动机排量提升到1.8L,动力性进一步提高,同时油耗进一步优化,官方给出的理论油耗为38km/L,约合2.63L/100km。
2015年,丰田推出了基于TNGA平台打造的第四代普锐斯,并对之前的THS-II系统继续进行改进。最显著的特征变化就是:将驱动电机(MG2)的减速机构,由之前的“第二个行星齿轮排”,改为更普通的平行轴齿轮。同时原来三个动力源平行并列布置的形式,变成了将MG2侧置。
改变布局后的THS-II-1系统带来的最直接的好处就是轴向尺寸显著缩短了47mm,同时MG2的功率也能变得更大。
同时,第四代普锐斯将动力源改进为型号是2ZR-FXE的发动机,虽然发动机功率相比上一代Prius有所下降,但是热效率提升到40%,而2015年市面上大多数车型的发动机热效率都维持在30%左右的水平。
得益于容量更大的电池组,第四代Prius在纯电动模式下的行驶里程将得到提升,标准前驱版Prius的油耗为37.2km/L,约合2.69L/100km。
鉴于插电混动版车型在中国市场的热销,丰田于2016年基于第四代普锐斯车型又推出插电式混动版本的普锐斯Prime。与非插电混动版本相比,THS-II-1系统又进行了升级,在发动机和MG1之间增加了一个单向离合器。
单向离合器的引入,可以阻止发动机反向旋转,并允许发动机正向旋转,实现动力的单向传输。新系统在纯电模式下,两电机可以同时输出,形成了双电机驱动的模式,纯电驱动功率达到了原来的1.8倍,最高车速可以维持在135km/h。
截止目前,THS系统已经销售了约1500万台。从最初的普锐斯到雷凌,卡罗拉,再到凯美瑞、雷克萨斯,如今丰田所有车型中,油电混动汽车的比例已经达到了65%。年销量
但是,丰田THS并不是没有对手。近几年,本田i-MMD混动系统的强势崛起令丰田十分不安。
本田iMMD经过三代的发展,搭配有高达135kW功率的电机驱动,在动力上也有着不错的表现,在与丰田THS油耗差不多的情况下,拥有更强的性能、更好的驾驶感受、更低的价格、以及更未来化的动力形式,且销量也在迅速攀升。
声明:本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。