一些歷史 - 豐田的混合動力驅動器是如何發展的？ —

我們在新聞編輯室運行 C-HR 已經有一段時間了。我們每天都在欣賞混合動力驅動在城市中的好處，但有一段時間我們想知道混合動力協同驅動在最新車型之前走了多遠？如果您也感興趣，請繼續閱讀。

你有沒有想過混合動力驅動的歷史已經走了多遠？與外表相反，這種類型的發明並不是過去幾十年左右的領域。使用內燃機和電動機的驅動系統的第一項專利屬於 William H. Patton，它出現在……128 年前！這項專利開發了巴頓汽車，這是一種混合動力系統，用於為有軌電車和小型機車提供動力。 1889 年，製造了一個原型，八年後，該機車的系列版本被賣給了鐵路公司。

一年前，輝騰在巴頓的纜車生產之前就已經上路了。不，不是這輛大眾賓利。阿姆斯特朗輝騰。可能是歷史上第一輛混合動力汽車，或者更確切地說是輪椅。機上裝有一台 6,5 升 2 缸內燃機和一台電動機。飛輪還充當為電池充電的發電機。 Armstrong Phaeton 已經從制動中恢復了能量，但方式與今天的混合動力車略有不同。電動機被用來為燈供電和啟動內燃機，如果不是因為它比凱迪拉克的自動啟動器早了 16 年，這也許就不足為奇了。

感興趣的？ 3速半自動變速器怎麼樣？齒輪不必完全手動更換。早在同步器被發明並且雙離合技術被遺忘之前，換檔時電動機會自動驅動離合器。然而，阿姆斯壯輝騰發動機……太強大了。他不斷地損壞木輪，隨後通過在輪子上添加增援物將其消除。

費迪南德·保時捷在汽車史上也有他的優點。 Lohner-Porsche Mixte Hybrid 是一種車輛，在後來的版本中，由電動機驅動，每個車輪一個。這些電機由電池和內燃機的扭矩提供動力。這輛車最多可載四個人，僅通過電力或僅使用內燃機移動。

聽起來不錯？不完全的。 Mixte 電池由 44 個 80 伏電池組成，重 1,8 噸。鏈接不是很牢固，所以它們被封閉在一個合適的盒子裡並掛在彈簧上。然而，這是電池本身，讓我們添加很多電動馬達。 Lohner 和 Porsche 的發明重達 4 噸多。儘管從今天的角度來看，它看起來像是完全失火，但 Mixte 引起了許多工程師的思考。例如，波音和美國國家航空航天局的那些人，他們非常仔細地研究過這個設備。有效果，因為阿波羅 15 號、16 號和 17 號任務用來繞月飛行的 LRV 有許多來自 Lohner-Porsche Mixte 混合動力車的解決方案。

混合動力車的歷史相當悠久，讓我們從一開始就直奔現在。我們所知道的混合動力車在 90 年代後期豐田普銳斯進入日本市場時才開始流行。就在那時，1997 年首次使用了“豐田混合動力系統”這個名稱，後來成為“混合動力協同驅動”。每一代人是什麼樣子的？

第一輛豐田普銳斯 - 豐田混合動力系統

我們已經知道混合動力汽車的想法並不新鮮。然而，這個概念真正流行起來花了 100 多年的時間。豐田普銳斯成為第一款量產的混合動力汽車。也許這就是為什麼所有混合動力車都與普銳斯明顯相關的原因。但是讓我們看看技術解決方案。

雖然 Prius 的生產始於 1997 年，但這部分銷售僅面向日本市場。對其他市場（主要是美國）的出口始於 2000 年。但是，出口型號NHW11比其前身（NHW10）略有升級。

日本混合動力車的引擎蓋下是一台 1.5 VVT-i 發動機，具有可變氣門正時，以阿特金森循環運行。這些假設或多或少與現在相同——汽油發動機由兩台電動機支撐——一台用作發電機，另一台驅動車輪。作為無級變速 CVT 變速器的行星齒輪負責正確分配發動機的功。

這不是一輛非常快的汽車，輸出功率為 58 馬力。和 102 Nm 在 4000 rpm。因此，加速度相當適中，最高速度為 160 km / h。令我滿意的是低油耗，平均油耗可能低於 5 升/100 公里。

在 NHW11 版本中，大部分組件都進行了改進，以提供更好的性能。電動機的功率增加了 3 kW，扭矩增加了 45 Nm。減少了機械損失並降低了噪音。最大發動機轉速也提高了 500 rpm。

然而，第一代普銳斯並非沒有缺陷——它不像今天的車型那麼可靠，存在電池過熱的問題，而且一些電氣部件（如電動機）噪音太大。

普銳斯 II, czyli Hybrid Synergy Drive

2003年，另一款搭載第二代THS發動機的普銳斯出現。它最初被稱為混合協同驅動。在我們進入驅動器之前，值得一提的是標誌性的形狀。它並非白手起家，甚至有自己的名字——“Kammbak”。它是由空氣動力學工程師 Wunibald Kamm 在 30 年代開發的。車身高，後剪更流線型，車後沒有亂流。

在開發第二代普銳斯時，豐田註冊了多達 530 項專利。儘管這樣的概念類似於 THS 驅動器，但只有在 HSD 中才能正確使用磁盤系統的功能。與早期的想法相反，電動機和內燃機的潛力是相等的，後者是增加內燃機的功率以提高生產率。第二輛普銳斯在電動機的幫助下啟動並部分加速。驅動器電氣部分的功率增加了50%。

這一代還看到了電動空調壓縮機的引入，它不需要內燃機來冷卻或加熱乘客艙。直到今天仍然如此。 2003 年，普銳斯還收到了更輕的鎳氫電池。減少了電池的數量，增加了電解質的密度。此外，正是在此模型中首次引入了 EV 模式，該模式僅允許您使用電動機驅動。

雷克薩斯開發了自己的這一代動力系統的變體。 2005 年，他在後橋上應用了另一台電動機，從而創造了全輪驅動混合動力車。第三台發動機獨立於前軸的指令工作——當然，它是由一個調節扭矩和速度差的控制器控制的。

首款雷克薩斯 GS 450h 和 LS 600h 展示了 HSD 如何與強大的發動機和後輪驅動配合使用。這個系統更加複雜——尤其是在傳輸領域。 Ravigneaux 行星變速箱有四個軸，兩個離合器，可改變第二個發動機相對於車輪的傳動比 - 目前尚不清楚詳細信息。這應該由機械工程師解釋。

混合協同驅動 III

我們達到了混合動力驅動的倒數第二代。這是一場真正的革命發生的地方。更換了 90% 的零件。內燃機將工作容積增加到 1.8 升，但電動機卻減少了。功率增加到 136 馬力，而油耗降低了 9%。在這一代，我們能夠選擇一種駕駛模式——正常、環保和動態。

HSD 具有固定的傳動比，因此行星齒輪與 CVT 相似，但完全不同。齒輪的外圈是MG2電機，太陽輪是MG1電機，ICE通過“行星”連接。駕駛員可以以某種方式影響內燃機和電動機的運行，但油門踏板僅用於與計算機通信。我們說我們想如何加速，計算機將計算道路狀況以及如何最有效地結合電動機和內燃機的工作。

豐田 C-HR 或 HSD IV

第四代驅動器出現了......在普銳斯的第四代。然而，他已經設法在其他模型中紮根——例如，在 C-HR 中。四重奏在很大程度上依賴於 HSD III，但以更少的油耗從它中擠出更多。然而，“更多”並不意味著功率，因為它已經降低到 122 馬力。

首先，電池的充電特性得到了改善——新型混合動力車能夠在更短的時間內吸收大量能量。逆變器具有獨立的冷卻系統，佔用空間減少 30%。行星齒輪由圓柱齒輪代替。整個變速箱經過重新設計，減少了 20% 的浪費。

求和

我們已經看到了豐田汽車之旅的一部分，它結合了電動機的優勢和內燃機的多功能性。然而，改變的不是磁盤本身。混合動力汽車的概念也在發生變化。這輛車早已不再是普銳斯，並正在進入看起來更傳統的汽車中。混合動力車正逐漸成為日常生活的一部分。我們在大城市隨處可見它們。

其中之一是豐田 C-HR，它將吸引那些想要以有趣的跨界車在城市中移動，但又喜歡低油耗和無噪音的人。人們也越來越意識到減少污染的必要性——雖然汽車不是這裡的萬惡之源，但它們是其中的一部分，因此需要採取一些措施。豐田的混合動力汽車銷量同比顯著增長。不是因為普銳斯——多虧了像 Auris 或 C-HR 這樣的汽車——在傳統的包裝中仍然可以負擔得起，但具有先進的動力傳動系統，其附加值是經過驗證的可靠性。

下一代是什麼時候？我們不知道。我們可能還要再等幾年。然而，最新款豐田混合動力車的動力系統已經達到了令人難以置信的高水平。