【新車報告】豐田「Aqua」實現JC08模式下35.4km/L的最低油耗,電池置於後座下方確保行李艙容量:
豐田2011年12月開始發售JC08模式下的燃效為35km/L(「L」級別在10·15模式下燃效為40km/L),為日本最高水準的混合動力車「Aqua」(圖1)。價格為169萬日元起價,目標是每月銷售1萬2000輛。
Aqua是基於與「威姿」相同的「B底盤」開發的混合動力車,在排量1.5L的「1NZFXE」引擎上組合使用串並聯方式的混合動力系統。Aqua的車名用於日本市場,在海外市場上其車名為「Prius c」。
混合動力系統是沿襲了「普銳斯」「THSⅡ」的設計思想,而專為Aqua開發的。作為小型車的Aqua無法容納普銳斯的系統。因此,小型化成為最首要的開發課題。
引擎、驅動橋(馬達和變速機構)比現行普銳斯的混合動力系統均小而輕。Aqua的引擎長度(在車身中橫置時的寬度)比普銳斯短了51mm,驅動橋長度短了21mm。另外,Ni-MH(鎳氫)充電電池模組輕了11.0kg(圖2)。
刷新馬達的製造方法
驅動橋的特點在於改進了馬達的製造方法,減小了定子線圈。馬達、發電機雖然都採用分佈繞組方式,但卻屬於使用分割鐵芯的類型。原來鐵芯不分割,採用圓環狀鐵芯,因此線圈末端為圓形膨出的形狀,而為避開這種形狀,需要有多餘的空間。
而Aqua是將銅線事先捲繞並卷成鳥籠狀之後,再從外側插入呈扇形分割的鐵芯。最後固定鐵芯,製成定子。平角銅線的截面為方形,因採用分割鐵芯,線圈外側不會膨出,因而實現了小型傳動軸。驅動馬達由電裝製造。
引擎雖與第二代普銳斯排量相同,但70%的部件為新設計。採用與現行普銳斯相同的愛信精機製造的電動水泵,去掉了輔機用的皮帶,縮短了全長。另外,還對進氣歧管及排氣歧管做了小型輕量化改進。由於有了馬達,對引擎扭矩特性的要求得以放寬,可縮短吸氣管,因而使用了到集合部的距離較短的4-1型排氣歧管(圖3)。
馬達輸出功率及電池容量也隨著車輛尺寸變小而減小了。馬達輸出功率從普銳斯的60kW降至45kW,充電電池的電池單元個數從168個減少到了120個。馬達輸出功率及電池單元個數均為普銳斯的70%左右。充電電池的電壓也隨之從普銳斯的200V下降到了144V。
細緻控制電壓
Aqua在馬達輸出功率高時是將電壓升壓至最大520V來驅動馬達的。為提高燃效所做的改進,不是總升至最大電壓,而是在不升壓情況下驅動馬達,或者控制在300~340V驅動,從而減少損失。
升壓能夠使馬達在同等條件下提高功率,並通過降低電流值減少銅損,但升壓電路會造成損失也是事實。因此,在馬達輸出功率低的範圍內,要細緻控制電壓使燃效達到最佳。豐田從新款「Camry」和Aqua開始採用這種控制,通過這種控制,JC08模式下的燃效提高了1km/L以上。
Aqua降低了引擎的配備位置,電池配備在後座下方而非行李艙內(圖4)。油箱位於後輪扭桿前部,其前側的車內是電池。這種佈局的優點在於,在確保小型車上容易被犧牲的行李艙容量的同時,通過降低較重部件的位置、將其配備在正中央,可提高運動性能。行李艙帶底盒,其進深與大眾「高爾夫」相當。另外,通過降低重心,橫擺量也得以減小,而且還可降低避震器的吸震力,從而提高乘坐舒適性。
內裝方面雖與普銳斯同為中央儀錶設計,但採用了地板排檔桿(圖5)。豐田表示這是因為「普通用戶習慣使用地板排檔」,但更重要的原因估計在於機械式換檔操作可降低成本。
車輛在關東汽車工業的岩手工廠組裝。除該工廠的第一生產線之外,從2011年底第二生產線的生產也已開始。Ni-MH充電電池由Primearth EV能源的宮城工廠生產。(記者:林 達彥,《汽車技術》)
■日文原文:トヨタ自動車「アクア」:JC08モードで35.4km/Lの最高燃費,電池は後席下で荷室容量を確保
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【新車報告】豐田「Aqua」實現JC08模式下35.4km/L的最低油耗,電池置於後座下方確保行李艙容量
2012/03/05 00:00
| 圖1:豐田「Aqua」 基於與「威姿」相同的「B底盤」開發。車身尺寸為長3995×寬1695×高1445mm。車長比威姿長110mm,車高低55mm。軸距長40mm,為2550mm。 |
Aqua是基於與「威姿」相同的「B底盤」開發的混合動力車,在排量1.5L的「1NZFXE」引擎上組合使用串並聯方式的混合動力系統。Aqua的車名用於日本市場,在海外市場上其車名為「Prius c」。
混合動力系統是沿襲了「普銳斯」「THSⅡ」的設計思想,而專為Aqua開發的。作為小型車的Aqua無法容納普銳斯的系統。因此,小型化成為最首要的開發課題。
引擎、驅動橋(馬達和變速機構)比現行普銳斯的混合動力系統均小而輕。Aqua的引擎長度(在車身中橫置時的寬度)比普銳斯短了51mm,驅動橋長度短了21mm。另外,Ni-MH(鎳氫)充電電池模組輕了11.0kg(圖2)。
| 圖2:混合動力系統的比較 左為「普銳斯」,右為「Aqua」。Aqua的系統,其引擎短51mm、輕16.5kg。馬達和變速機構組成的驅動橋短21mm、輕8.0kg。Ni-MH(鎳氫)充電電池模組短148mm、輕11.0kg。Aqua的馬達改為使用平角繞線的新構造,減小了線圈末端。 |
刷新馬達的製造方法
驅動橋的特點在於改進了馬達的製造方法,減小了定子線圈。馬達、發電機雖然都採用分佈繞組方式,但卻屬於使用分割鐵芯的類型。原來鐵芯不分割,採用圓環狀鐵芯,因此線圈末端為圓形膨出的形狀,而為避開這種形狀,需要有多餘的空間。
而Aqua是將銅線事先捲繞並卷成鳥籠狀之後,再從外側插入呈扇形分割的鐵芯。最後固定鐵芯,製成定子。平角銅線的截面為方形,因採用分割鐵芯,線圈外側不會膨出,因而實現了小型傳動軸。驅動馬達由電裝製造。
引擎雖與第二代普銳斯排量相同,但70%的部件為新設計。採用與現行普銳斯相同的愛信精機製造的電動水泵,去掉了輔機用的皮帶,縮短了全長。另外,還對進氣歧管及排氣歧管做了小型輕量化改進。由於有了馬達,對引擎扭矩特性的要求得以放寬,可縮短吸氣管,因而使用了到集合部的距離較短的4-1型排氣歧管(圖3)。
| 圖3:引擎和功率控制單元也得以小型化 (a)引擎雖與第二代普銳斯為同排量,但70%的部件為新設計。對功率控制單元從部件入手實施了改進,重量減輕1.1kg,容積減小12%。(b)採用小型的進氣歧管、EGR冷卻器、電動水泵以及觸媒轉換器一體型排氣歧管。 |
馬達輸出功率及電池容量也隨著車輛尺寸變小而減小了。馬達輸出功率從普銳斯的60kW降至45kW,充電電池的電池單元個數從168個減少到了120個。馬達輸出功率及電池單元個數均為普銳斯的70%左右。充電電池的電壓也隨之從普銳斯的200V下降到了144V。
細緻控制電壓
Aqua在馬達輸出功率高時是將電壓升壓至最大520V來驅動馬達的。為提高燃效所做的改進,不是總升至最大電壓,而是在不升壓情況下驅動馬達,或者控制在300~340V驅動,從而減少損失。
升壓能夠使馬達在同等條件下提高功率,並通過降低電流值減少銅損,但升壓電路會造成損失也是事實。因此,在馬達輸出功率低的範圍內,要細緻控制電壓使燃效達到最佳。豐田從新款「Camry」和Aqua開始採用這種控制,通過這種控制,JC08模式下的燃效提高了1km/L以上。
Aqua降低了引擎的配備位置,電池配備在後座下方而非行李艙內(圖4)。油箱位於後輪扭桿前部,其前側的車內是電池。這種佈局的優點在於,在確保小型車上容易被犧牲的行李艙容量的同時,通過降低較重部件的位置、將其配備在正中央,可提高運動性能。行李艙帶底盒,其進深與大眾「高爾夫」相當。另外,通過降低重心,橫擺量也得以減小,而且還可降低避震器的吸震力,從而提高乘坐舒適性。
| 圖4:在後座下方配備Ni-MH充電電池 (a)從裏側起依次為風扇、電池模組、12V鉛電池。(b)由於後座下方空間有限及車輛特性要求等原因,充電電池的電池單元個數從168個減少到了120個(模組從28個減至20)。 |
內裝方面雖與普銳斯同為中央儀錶設計,但採用了地板排檔桿(圖5)。豐田表示這是因為「普通用戶習慣使用地板排檔」,但更重要的原因估計在於機械式換檔操作可降低成本。
| 圖5:採用中央儀錶和地板排檔桿 |
車輛在關東汽車工業的岩手工廠組裝。除該工廠的第一生產線之外,從2011年底第二生產線的生產也已開始。Ni-MH充電電池由Primearth EV能源的宮城工廠生產。(記者:林 達彥,《汽車技術》)
■日文原文:トヨタ自動車「アクア」:JC08モードで35.4km/Lの最高燃費,電池は後席下で荷室容量を確保
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