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轮毂电机+超级电容打造丰田混动小钢炮

作者:新闻中心 来源:综合报道 发布时间:2013-09-29 浏览:
     中国储能网讯:在法兰克福车展上,丰田展出了一款新型的混合动力车,并且给他起了个十分响亮的外号——混动小钢炮。这个混动小钢炮的大名叫做Yaris Hybrid-R,他所搭载的最大输出功率为420马力的四驱动力系统来源于赛车——TS303勒芒原型车的动力系统。与一般的混合动力不同,他的动力来源不再是电池,而是超级电容;他混合动力的目的也并不是为了提高燃油效率,而是提升汽车的动力性能和操控性能。
丰田Yaris Hybrid-R
  超级电容是继机械式储能方式和化学式储能方式之后的第三代储能方式——物理式储能方式中的翘楚。超级电容的最大优点在于能够快速地进行充放电,并且功率密度要远高于镍氢电池。得益于此,安装了超级电容的丰田混合动力赛车TS030以及Yaris Hybrid-R能够在极短的时间内提高汽车动力系统的输出功率,也因而有了“混动小钢炮”之称。
 
  Yaris Hybrid-R的动力系统包括一台1.6升涡轮增压四缸发动机,以及三台60马力的电动马达。发动机的最大输出功率为300马力,驱动前轮;三个电动马达中的两个安装在后轮轮毂上,分别驱动其所在的车轮;于是就形成了总输出功率达到420马力、油电混合的四轮驱动的动力系统。在轮毂电机和超级电容的帮助下,这款发动机够格成为Global Race(赛车游戏)里的发动机了。
 
  两个装在后轮轮毂上的电动马达被称为轮毂电机。这两个轮毂电机并不是作为提升燃油经济性的驱动装置来开启电动模式的,而是用于提升车辆的加速性能。另外,轮毂电机能够利用再生制动能量给超级电容充电。
 
  通过在后轮上独立安装的轮毂电机,丰田设计了一套独立电控扭矩供应系统,该系统能够提高汽车的转弯和操控性能。它实现起来也很简单:系统能够通过分别调整两个轮毂电机的输出扭矩来实现不同的转弯半径和过弯速度——可以单独控制某一轮毂电机以调整转弯姿态,如加大外侧轮毂电机的输出扭矩以增大其角速度实现中速过弯,或者增加内侧轮毂电机制动力以减小转弯半径实现快速过弯;或者同时对两侧车轮分别施加制动力和扭矩来调整过弯路线,以限制转弯角度和防止转向不足。
 
  第三个电动马达安装在前置发动机和6挡无级变速器之间,不过这个电动马达并不是驱动组件,而是纯粹作为发电机使用,在车辆减速时给超级电容充电,同时具有牵引力控制装置的功能。当作为牵引力控制装置使用时,发电机直接给后轮的轮毂电机供电,增加其输出扭矩,以防止发动机输送到前轮的扭矩过大而使汽车方向失控。发动机输出的过多扭矩将会被发电机转换成电能,然后供应到后轮的轮毂电机上。
 
  按照丰田公司最初公布的信息,Yaris Hybrid-R有两种驾驶模式:公路模式和赛道模式。在公路模式下,超级电容能在汽车加速时为后轮轮毂电机提供电力,供电时间最长可持续10秒,此时,两个轮毂电机的综合输出功率被限制在40马力;在赛道模式时,轮毂电机能够实现120马力全功率输出,持续时间为5秒,让Yaris Hybrid-R的动力性能在短时间内大幅提升。
 
  这辆运用了赛车技术的420马力Yaris Hybrid-R混合动力车,初看起来是一辆“无法制造出来”的纯概念汽车,但现实却是已经被丰田实实在在地制造出来了。至少,在法兰克福车展期间,能够前往现场,一睹混动小钢炮的风姿。
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关键字:轮毂 电机 超级

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