丰田卡罗拉双擎发动机和变速箱工作原理

丰田卡罗拉双擎发动机和变速箱工作原理

在汽车圈内流传着这样一种说法：如今的混动技术领域只存在两种情况，一种是丰田混动技术，另外一种是其他混动技术。这多少有些夸张玩笑的成分，但足以说明在丰田混动技术业界内是鹤立鸡群的存在。事实上和众多品牌的混动技术相比，丰田混动的耐用性、经济性、安全性都是尤为突出的，这不禁让我们想弄清楚，究竟丰田混动是如何工作的？而卡罗拉双擎作为最亲民的丰田混动车型，是目前更多普通消费者了解丰田混动技术的一个切入口，我们就以它为例子谈谈卡罗拉双擎的动力系统是怎么工作的。

要想知道双擎混合动力的工作原理，离不开发动机、变速箱、蓄电池这三个部件。卡罗拉双擎采用的是全新1.8L阿特金森循环发动机，匹配E-CVT电子无极变速系统，再加上混合动力蓄电池，下面我们就一个个来介绍。

一、全新1.8L阿特金森循环发动机

普通的汽车发动机大都是4个冲程的，吸气-压缩-做功-排气冲程，而在普通发动机里这四个冲程的工作体积都是一样的。但阿特金森循环发动机在压缩行程过程中，排气门晚关，从而实现了压缩比比膨胀比小的情况，能够让混合气体更加充分地燃烧，这就是它提升燃油效率的秘密。另外，这款发动机还加装了烃（HC）过滤器，进一步减少废气排放，符合京VI排放标准。

卡罗拉双擎的这款1.8L阿特金森循环发动机被调教得非常极致，完全偏向于燃油经济性，甚至牺牲了一部分的输出功率。使得它的油耗仅相当于1.4L发动机的水平，而实际输出大约等同于1.6L发动机的功率。

单看这个发动机的性能自然是比较弱，甚至达不到同级别车型的平均水平，但别忘了这是双擎：两个动力源，所以除了发动机之外，还有电机可以提供动力。

二、混合动力蓄电池

值得注意的是卡罗拉双擎不需要外插电源来充电，它的蓄电池电量来源有两种：一是来自于发动机做功提供能量，二是来自于系统自身对有害能量的回收，所以卡罗拉双擎可以创造出百公里4.2L的油耗，纯粹是有效利用发动机和蓄电池的性能而得来的，并没有依靠插电等“作弊手段”。

蓄电池是大家比较关心的地方，卡罗拉双擎采用的是高效镍氢电池，安全、寿命长，通过合理化的充放电方案，最终电池能够实现与车辆的等寿命，终身不用更换电池。混合动力电池也不需要额外的保养，同时厂家还提供了8年20万公里的保修。事实上，在丰田销售超过1000万混合动力产品中，基本上没有哪些因为混合动力系统或者是电池系统出现问题，给消费者带来不必要的麻烦。

另外，混合动力电池安放的位置是车上最安全的部位，排风系统会始终保证电池处在允许的环境温度下，另外，一旦发生碰撞，传感器会主动切断电池的输出，从而确保人车安全。

三、E-CVT电子无极变速系统，我们要知道丰田混合动力使用的不是常规的CVT变速箱，使用的是E-CVT，甚至不能称之为变速箱，因为其完全不同的结构设计，这样就少掉了各类变速箱引起的问题，比如双离合的漏油问题、AT变速箱的顿挫问题、CVT传动效率低下的问题。E-CVT相当于人体的大脑一般，它控制着卡罗拉双擎混合动力系统的动力输出及转换，主控单元称为PCU。

模拟一下日常使用的情况：

1、当你上车，打开点火开关，车却保持在静止状态时，这个时候双擎的发动机是不运转的，但空调和音响等车辆的耗电设备都可以正常使用，此时车辆所需的电量全部来自于电动机，车辆既没有排放又没有油耗。

2、加速阶段，我们可以看到电池为电动机提供能量，电动机将能量直接传递给车轮，发动机仍然不会运转，如果保持均与加速的状态，发动机会一直到时速55公里以上才会启动，这种情况实际避免了中低速燃油发动机的排放和功效问题，合理避开能效低的区间，让

更善于低转高扭的发动机进行输出。全力加速时，电脑会判断踩下油门的力度，从而适时启动发动机，此时系统会全力输出接近100kw的最大输出功率，一方面发动机有动力输出到轮端，也有电池提供的能量驱动电动机，提高总输出能量。同时，还有一部分发动机的能量传递给发电机，这一部分能量通过蓄电池后为电动机输出动力。

3、巡航阶段，高速时主要依靠发动机的动力输出，确保发动机处在最佳的动力输出转速范围。减速或者下坡时，有害能量会通过电动机转换成电能存储备用，从而实现能量的有效回收。两套系统的配合，首先从理论上实现了双动力输出的最优化配合，同时还能够完全避免发动机排放高、扭矩输出差的转速空间，这种强强联手实际上就能够达成1+1>2的效果。在市区日常行驶中，混动汽车在堵车、红灯、低速等情况下才有纯电动或者电机辅助汽油机一起工作，因此比普通汽油车型节油是必然的。

总结：卡罗拉双擎，双动力输出很完美地解决了低转速下输出不足的问题，同时通过动力匹配，混合动力系统中的发动机，能够一直保持在最经济转速下运行，从而也达成了减少尾气排放、降低油耗的目的。截止今年5月底，卡罗拉双擎累计销量已达6万台，而自1990年提出“开发真正为21世纪所需要的汽车”开始，丰田双擎系统历经多次技术更迭，目前已在全球范围内创下了超过1000万台的销量成绩。与丰田的传统汽油车一样，丰田混动在汽车市场中也是犹如领头羊一般的存在。