油电混动汽车的节能原理是什么？你知道吗！

众所周知，混合动力汽车省油，是因为有了电机的参与，用电来减少发动机的参与，从而省油。

但很多人知其然，而不知其所以然。电机到底是如何使油耗降低的呢？今天小刘就来给大家剖析一下。

首先，咱们有必要先复习一下传统发动机和变速箱的特性。

下图是某款发动机的万有特性图，它反映了发动机在不同转速、不同扭矩下的燃油效率情况。其横轴是发动机转速，纵轴是扭矩，等高线则是比油耗。

比油耗这个词大家应该比较陌生。它反映的是每克燃料转换成多少能量，也就是燃料的转化效率，数值越小代表效率越高。图中的绿色区域，就是这款发动机的效率相对比较高的区间。颜色越绿，代表此时的热效率越高（越省油）；颜色越红，代表热效率越低（越费油）。

细心的朋友会发现，发动机并不是转速越低越省油，并不是说你开车的时候，一直把转速压在2000转以内就是最省油的开法。

实际上在2000-3000转之间，扭矩充分释放的时候，才是比较省油的工况。

是不是不太好理解？这么说吧：

燃油车在120km/h匀速行驶的时候，发动机转速通常在2500-3000转左右；

而在0-40km/h这个速度区间走走停停的时候，发动机基本就是从怠速到2000转之间。

转速高喷油频率也高，是不是应该更费油？其实问题在于燃油效率上。发动机在低负载和低转速下，燃料燃烧是不充分的，能量损失较多，转化效率低，自然就更费油。反映在万有特性图上，就是那些红色的地方。

那么如何使发动机尽可能工作在高效区间呢？这就是变速箱的功劳了。

变速箱可以通过不同的挡位，来调节发动机转速和扭矩的关系：

当车辆需要加速时，可以选择较大的传动比（低挡位），使发动机获得较高转速，既能爆发出更大扭矩，又能避免燃料不充分燃烧，从而提高热效率。

而在匀速稳定行驶时，又可以选择较小的传动比（高挡位），使发动机的转速维持在高效区间里面的较低处（并不是越低越好），以确保燃油效率。

所以为什么档位越多的变速箱越有利于省油，核心原因就在于挡位越多，传动比范围越宽泛，就越能有效地调节发动机转速。

油电混合动力中的“电”，发挥了什么作用？

随着化石能源日益枯竭，汽车需要寻找新的替代能源。电，就是一种比较理想的选择。1997年，丰田经过十余年的研发，终于实现了油电混合动力汽车的量产，就是大家熟悉的普锐斯。

那么“电”，到底是如何与“油”，共同驱动车辆，并实现节油目的的呢？

核心原理其实并不复杂——电机通过电池供电，在发动机低效率区间，代替发动机工作。

就是这么简单。

具体来说，可以分为以下几种场景：

起步时，提供额外的扭矩，弥补内燃机较差的低扭表现；

低速时，电机可以单独驱动车辆，内燃机关闭，直接不烧油了；

加速时，电机和发动机共同输出，提供额外的动力，减轻发动机负荷；

减速时，电机回收动能，转化为电能给电池充电，为下一次电驱做准备。

起步和低速行驶时，采用纯电驱动

加速时，发动机与电动机共同发力

减速时，动能回收为电池补能

核心原理如此，但实际上油电混合动力在过去几十年的发展中，还是分化出了几种不同的技术路线。

不同的混动技术路线，有什么区别？

根据电机辅助发动机的方式不同，混合动力系统又分为四种主要的技术路线：

串联式：也就是增程式，其内燃机作为增程器，只发电，驱动则完全依靠电机，因此也被叫做增程式电动车，它能实现和纯电车型完全一致的平顺性。但电池亏电后，以油换电的模式能量转化效率低，造成动力受限且油耗过高。

并联式：内燃机和电机两者既可以分别单独驱动车辆，也可以共同驱动。这是较为低成本的方案，加一个电机就可以快速把一台燃油车改成混动车，但由于保留了传统变速箱，导致结构过于只要亏电，顿挫且费油。

功率分流式：这是一种非常巧妙的结构，取消了传统的多挡变速箱，通过PSD行星齿轮组和两个电机（一个发电机一个驱动电机）构成的E-CVT调速机构，对发动机的转速进行全天候全速域的调节。这种路线对于油电混动策略的控制也最为智能，是最为高效且可靠的一种混动构型。