日產(chǎn)前置前驅(qū)混合動力系統(tǒng)淺析

2013年混合動力汽車及電動汽車技術(shù)研討會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(qū)發(fā)動機混動系統(tǒng)（Front-engine, Front-wheel drive，F(xiàn)F）進行了講解。

2010年，日產(chǎn)推出了前置后驅(qū)發(fā)動機混動系統(tǒng)，該系統(tǒng)當時在英菲尼迪M中使用，它包含一個發(fā)動機、后驅(qū)電動機、兩個離合器總成，日產(chǎn)稱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月對其進行了進一步概述，前置前驅(qū)混動系統(tǒng)能夠搭載于各種尺寸的車輛中，并支持四驅(qū)、插電式混合配置。

日產(chǎn)前置前驅(qū)混動系統(tǒng)主要配置將包括：更小體積的發(fā)動機燃燒室、全新的高效無級變速器以及一個小型鋰電池組。

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

在發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速時，小型化設(shè)計則幫助它能夠能快的提高轉(zhuǎn)速，當轉(zhuǎn)速處于中等水平時，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(zhuǎn)速范圍內(nèi)都得到了提升。

CVT變速箱

新的無級變速箱具有一個電動機以及兩個離合器裝置

新的無級變速箱與傳統(tǒng)無級變速箱結(jié)構(gòu)區(qū)分

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

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，新的無級變速箱能夠提高發(fā)動機在高速路況中3%的傳動效率，與雙離合變速箱相比能夠提高3-5%的傳動效率。

此外，由于配備了一個電動機，新無級變速箱換擋過程中的平滑程度要更高，換擋間的瞬時動力損失都將由電動機及時彌補。由于其部件增多，在各部件的尺寸上需要進一步小型化以保證該混動系統(tǒng)能夠成功地安裝在普通前驅(qū)車的底盤空間內(nèi)。

為了滿足這個條件，日產(chǎn)設(shè)計了一個電動機-離合器集成化結(jié)構(gòu)，使得發(fā)動機在空閑時能夠由集成結(jié)構(gòu)中的電動機負責提供動力。電動機和離合器集成結(jié)構(gòu)所處的空間就和普通汽車的液力變矩器所處位置相同——嵌入在變速箱內(nèi)部。這樣一來，在普通汽車中安裝該系統(tǒng)變得更容易實現(xiàn)。

集成結(jié)構(gòu)中的電動機在某些時刻需要充當發(fā)電機的角色，當汽車減速時，它負責將無級變速箱中多余的扭矩轉(zhuǎn)化為電能儲存入安裝在車輛后部的電池組內(nèi)?；靹酉到y(tǒng)中一個離合器處于汽油發(fā)動機與變速箱輸入軸之間，另一個則在電動機和無級變速箱之間。

車輛減速時，電動機負責將無級變速箱中扭矩轉(zhuǎn)化為電能儲存在后方電池組內(nèi)

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

該混合動力總成能夠與插電式混動車結(jié)構(gòu)兼容

設(shè)計靈活性

上文已經(jīng)介紹過，該混動系統(tǒng)的核心組件為一個無級變速箱以及兩個離合器和一個電動機。這項系統(tǒng)能夠搭配各種尺寸的發(fā)動機及電池組，它具有很強的可擴展性。