解析混合动力汽车省油原理，让你知其所以然

众所周知，混合动力汽车之所以省油，就是因为有电动机的参与，利用电力来减少发动机的参与，从而节省燃料。

但很多人知道这个事实，却不知道为什么。发动机是如何降低油耗的呢？今天小刘就来给大家分析一下。

首先，我们需要回顾一下传统发动机和变速箱的特点。

下图是某款发动机的万能特性图，反映发动机在不同转速、扭矩下的燃油效率油电混合汽车10万以下，横轴为发动机转速，纵轴为扭矩，等高线为比油耗。

油耗这个词语大家应该比较陌生，它体现的是每克燃料转化成多少能量，也就是燃料转化效率，数值越小，效率越高。图中绿色区域就是这款发动机相对较高的效率区域，颜色越绿，热效率越高（越省油）；颜色越红，热效率越低（越费油）。

细心的朋友会发现，发动机转速越低越省油，并不是说把转速保持在2000转以下就是最省油的驾驶方式。

其实2000-之间，扭矩完全释放，是比较省油的工况。

是不是很难理解？我这样解释一下：

燃油车在120km/h匀速行驶时，发动机转速一般在2500-左右；

在0-40km/h速度范围内停车及启动时，发动机基本在怠速至之间运行。

转速越高，喷射频率越高，是不是意味着发动机更耗油？其实问题就出在燃油效率上，发动机在低负荷低转速时，燃料燃烧不充分，能量损失大，转化效率低，自然就意味着发动机更耗油，这在万向特性图上的红色区域就体现出来了。

那么如何才能让发动机尽可能工作在最高效的范围内呢?这就是变速箱的功劳。

变速箱可以通过不同的档位来调整发动机转速与扭矩的关系：

当车辆需要加速时，可选择较大的传动比（低速档），让发动机达到较高的转速，不仅可以产生较大的扭矩，还可以避免燃料的不完全燃烧，从而提高热效率。

在匀速稳定行驶时，可选择较小的传动比（高档位），让发动机转速保持在高效区内的较低点（并不是越低越好），以保证燃油效率。

那么为什么说变速箱档位越多越有利于省油呢？核心原因是档位越多，传动比范围越广，越能有效调节发动机转速。

“电”在混合动力中扮演什么角色？

随着化石能源的日益枯竭，汽车需要寻找新的替代能源，电力是一个相对理想的选择。1997年，丰田经过十余年的研发，终于实现了混合动力汽车的量产，也就是我们熟悉的普锐斯。

那么“电”如何与“油”协同作用，驱动车辆，并达到省油的目的呢？

核心原理其实并不复杂——电动机由电池供电，在发动机效率低下时取代发动机。

就这么简单。

具体可以分为以下几种场景：

启动时，提供额外的扭矩，弥补内燃机低扭矩性能不佳的缺点；

低速时，电动机单独驱动车辆，内燃机关闭，直接不燃烧燃料；

加速时，电机与发动机协同工作，提供额外动力，并减轻发动机的负荷；

当减速时，电机回收动能并转化为电能给电池充电，为下一步的电动行驶做准备。

起步及低速行驶时采用纯电驱动

加速时，发动机和电动机共同作用

减速时，回收动能为电池补充能量

这是核心原理，但实际上，混合动力在过去几十年的发展中，已经演变出了几种不同的技术路线。

不同的混动技术路线有何区别？

根据电机辅助发动机的方式不同，混合动力系统分为四种主要技术路线：

串联式：又称增程式，其内燃机作为增程器，只产生电力，驱动完全靠电机，所以又叫增程式电动车，能达到纯电动车一样的平顺性。但当电池电量耗尽时，油改电模式的能量转换效率低，导致动力有限，油耗过高。

并联式：内燃机和电动机可以单独或共同驱动车辆，这是成本相对较低的方案。增加电动机可以快速将燃油车变成混合动力车，但因为保留了传统变速箱，结构太短，车辆容易失去动力，而且车辆颠簸，浪费燃油。

动力分流式：这是一种非常巧妙的结构，取消了传统的多挡变速箱油电混合汽车10万以下，采用PSD行星齿轮组和两台电机（一台发电机和一台驱动电机）组成的E-CVT调速机构，可以在全天候、全转速范围内调节发动机转速。这种路线对于油电混动策略的控制也是最智能的，也是最高效、最可靠的混动配置。