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表9.2 混合动力汽车(并联式)的两种方式※两者都搭载了电动机和发动机。插入式混合动力汽车主要使用电动机
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有无发电机 行驶时主要使用的装置 使用其他装置的情况 有 电动机 在急加速等需要助力时以及为降低油耗时使用发动机 无 发动机 在汽车发动以及超车等需要加速时使用电动机作为助力 第一种拥有发电机的混合动力汽车主要是依靠发电机行驶,发动机多在急加速时充当电动机的助力,或者保持一定的转速以降低油耗。除此之外,发动机还能作为发电机的动力,时常为蓄电池储备充足的电。因此,这种方式还被称为串联·并联式。
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第二种没有发电机的串联式主要是依靠发动机的驱动力来行驶,电动机仅在发动机力量不足的情况下发挥作用。例如在汽车发动或超车等情况下因加速而需要更大的力时,电动机就可以作为发动机的助力发挥作用。
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图9.2所展示的就是混合动力汽车有发电机和无发动机两者情况下的不同。在汽车静止处于空转状态时,两者并无差别。在接下来汽车发动时,两者的不同就显现出来了。拥有发电机的汽车仅靠电动机就可以行驶,而没有发电机的汽车则需要先启动发动机,依靠发动机发动。
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图9.2 混合动力汽车中发动机和电动机的区别※在有发电机的汽车和没有发电机的汽车上用法不同
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加速时,拥有发电机的混合动力汽车主要使用电动机,发动机仅起到辅助作用。而没有发电机的混合动力汽车则主要使用发动机,电动机起到辅助作用。
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低中速行驶时两者都是依靠的都是电动机。但当没有发电机的汽车蓄电池电力不足时,就不得不依靠发动机行驶。拥有发电机的混合动力汽车在蓄电池电力不足时也需要启动发动机,但启动发动机也是为了发电,因此归根结底都是以电动机为主要动力。
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高速行驶时,拥有发电机的混合动力汽车并用电动机和发动机,而没有发电机的混合动力汽车只使用发动机。
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这样看来,拥有发电机的汽车主要依靠电动机行驶,而没有发电机的汽车则多依赖发动机行驶。
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9.2.3 接近电动汽车的插入式混合动力汽车
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在上一节中我们了解了装有发电机、主要依靠电动机行驶的并联式混合动力汽车。如果从这一点出发,对主要使用电动机这一方面进行一些延伸,再多增加一些蓄电池,是否能设计出在短距离内像电动汽车(EV)一样只依靠电动机行驶的汽车呢?插入式混合动力汽车就是这样的汽车。
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所谓插入式,就相当于将插头插入插座,即依靠充电行驶的混合动力汽车。通过搭载更多的充好电的蓄电池,即使行驶的距离不像电动汽车(EV)那样长,也能够仅仅依靠电动机开车去附近买东西。
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这种想法的产生正是基于我在讲解电动汽车(EV)时所介绍的蓄电池性能的提高。如果使用高性能的小型锂离子电池,即使不大幅增加车载蓄电池的数量,也能延长依靠电动机行驶的距离。
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但想要使插入式混合动力汽车只依靠电动机就能行驶像电动汽车(EV)那样的长距离是不太可能的,而且希望依靠电动机能行驶几十km的想法也不现实。由于插入式混合动力汽车所搭载的蓄电池数量少于电动汽车(EV),因此长距离行驶时可以给汽车加满油,依靠发动机来行驶。而电动汽车(EV)耗尽电量时必须充电,如此说来,插入式混合动力汽车无需面临电动汽车(EV)的这种麻烦和不安,随时都可以出行。
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插入式混合动力汽车的原型仍是混合动力汽车,只是增加了蓄电池的数量并延长了只依靠电动机行驶的距离,因此两者的结构并无二致。插入式混合动力汽车是在混合动力汽车的基础上研发的,诞生于2010年。
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汽车是怎样跑起来的 9.3 不用电的新一代汽车
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9.3.1 不受排放标准限制的清洁柴油汽车
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不用电的新一代汽车也逐渐受到了人们的关注,接下来我将要介绍的清洁柴油汽车、使用生物燃料的汽车以及氢动力汽车这三种。
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在欧洲,人们普遍认为,柴油动力车比汽油动力车油耗低且对环境有益,因此在2004年前后注册的新车中柴油动力车占了50%左右。但其废气中含有有害物质的量却多于汽油发动机。因此,考虑到大气污染问题,人口密集度很高的日本并没有引进柴油动力车。
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即使是在柴油动力车普及的欧洲,也出台了进一步净化废气的严格的排放标准“EURO5”。日本从2009年开始实施世界上最严格的“后新长期”柴油动力车排放法规,美国也从2008年开始实施与汽油动力车相同的“Tier Ⅱ Bin5”排放规定。
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