从雷克萨斯GS450h看混合动力技术发展－汽车设计与制造资讯-造车网

        在国内发布最新改款的雷克萨斯GS 450h混合动力轿车，这是继普锐斯、雷克萨斯RX400h，雷克萨斯LS60后丰田引入的又一款款混合动力车型。那么，此次上市的雷克萨斯GS450h轿车采用何种类型的混合动力技术，混合动力技术又已经发展到何种程度了呢？

        雷克萨斯GS450h混和动力技术

        在纵置发动机的后驱车中，雷克萨斯GS450h是一款全混合动力车（Full Hybrid）。它配备的是与GS350相同排气量的3.5升 V6发动机，最大输出功率为218 kW。与GS350一样，GS450h搭载的3.5升V6发动机可以根据驾驶状况分别使用缸内直喷和进气口直喷2种喷射方式。再配合峰值功率可达147kW的永久电磁型同步电动机，雷克萨斯GS450h的混合动力系统最大输出功率可达254kW。发动机的最大扭矩为368Nm，电动机为275Nm。整套混合动力系统可以提供与V8形式的大排量发动机同等或同等以上水平的扭矩。雷克萨斯GS450h从静止加速至100km/h只需5.7秒，其加速性能也可以和不少4.5升排量V8车型媲美。而油耗仅与2.0升四缸发动机的轿车相差无几。

上图雷克萨斯GS450h是全混合动力车，其搭载的丰田THS II 混合动力系统与GS350的3.5升 V6发动机有相同的排气量。

上图雷克萨斯GS450h在THS II系统的基础上配备了双极减速齿轮。雷克萨斯GS450h所搭载的电动机最大输出功率高达147kW，是普锐斯所搭载的2.4倍。

雷克萨斯GS450h的另一个亮点是其搭载的丰田THS II 混合动力系统。丰田THS II混合动力系统应该对于中国消费者并不陌生，丰田第二代普锐斯Prius车型即采用这款混合动力系统。不过此次雷克萨斯GS450h搭载的THS II混合动力系统与普锐斯所搭载的还有不同之处。雷克萨斯GS450h在THS II系统的基础上配备了双极减速齿轮。雷克萨斯GS450h所搭载的电动机最大输出功率高达147kW是普锐斯所搭载的2.4倍，这台电动机的最高转速为12400转，其工作电压也高达650伏。丰田为了提高电动机的输出功率，并没有采用加大电动机尺寸的方法，反而逆其道而行之，通过采用高转速电动机反而减小81%的电动机体积。不过大幅减小电动机体积，提高功率导致的负面影响便是扭矩降低，因此丰田采用齿轮比更大的减速齿轮，降低电动机转速、增大了扭矩。

上图GS450h搭载的3.5升V6发动机可以根据驾驶状况分别使用缸内直喷和进气口直喷两种喷射方式。再配合电动机，雷克萨斯GS450h的混合动力系统最大输出功率可达254kW，并且可以提供与V8形式的大排量发动机同等或同等以上水平的扭矩。雷克萨斯GS450h所使用的减速齿轮采用太阳齿轮与电动机、环形齿轮与传动轴连接的行星齿轮机构，行星齿轮采用固定类型。环形齿轮与动力分配装置设计为一体，从而构成复合齿轮。因此，改良后的混合动力系统可由三轴驱动。而第二代普瑞斯是通过链条来驱动齿轮传动的，共需要四轴驱动。新设计的传动装置可以带来更轻快的加速性，更很好的燃油经济性，更低的噪声，更低的CO2排放和废气排放。

业内普遍认为：轻度混合动力只是将汽车中的起动机和发电机整合为一个较小功率的电动机，其功能是取消怠速，因此它只能节能5％到8％，不过其成本也只增加百分之几，较易被市场接受。辅助混合动力需要电动机一起参与驱动，其电动机一般需要10至20kW，这种结构的混合动力可以节能20％～30％，但成本增加20％～30％。全混合动力系统，其电力功率约为30至50kW，可节能30％～50％，但成本则会增加30％～40％。而目前由于电池尺寸、重量以及其他因素还是使得插电式混合动力的成本较高，但是随着电池和混合动力技术的进步，插电式混合动力车可能会成为未来混合动力的最终解决方案。混合动力电动汽车的工程哲学是集成优化电机驱动和发动机驱动，发挥电机驱动的优势来弥补发动机驱动的弱点，使发动机保持在最佳工况工作，取消怠速，并且能够再生制动能量反馈。混合动力系统需要发挥其作用，使电机驱动和发动机驱动结合不是简单的一加一等于二。能否真正意义上做到节油环保，才应该是决定是否将混合动力汽车产品向市场推广的判断标准。