雷克萨斯es300h混动

【XCAR科技原创】

混合动力是当今非常流行的驱动技术。随着节能环保的日益加强和新能源的蓬勃发展，各大汽车制造商纷纷推出了自己配备混合动力技术的产品。现在哪家公司最热衷于混合动力技术？毫无疑问，它就是雷克萨斯——凭借母公司丰田在混动技术领域40多年的积累，雷克萨斯目前已将混动技术普及到旗下几乎所有车型。今天，我们恰好有一款在中国最畅销的合资车——雷克萨斯ES300h。我们试图从中探索混合动力的奇妙之处，并通过我们的体验回答您对混合动力技术的担忧。

为什么需要混合动力车？

内燃机作为汽车的动力来源已经有100多年的历史了。在此期间，经过不断的改进和进化，今天的内燃机技术可以说相当成熟，与汽车的配合也达到了完美的程度。然而，尽管工程师们使用了可变气门正时、直接燃油喷射和涡轮增压等各种先进手段，但他们仍然不得不承认，即使是当今最先进的发动机也很难达到40%的效率。

如今的发动机技术已经非常成熟，但效率仍然不高。

而且发动机在实际使用过程中不可能时刻发挥最高效率，这是由发动机自身能量转换的原理和设计决定的。

由于燃油需要在发动机气缸内与空气体混合后压缩点火，气缸内无时无刻不在发生“爆炸”，整个爆炸过程存在很多不可控因素。实验表明，发动机在不同工况下的燃油效率差异很大，甚至可能达到两倍。

【四冲程内燃机的工作原理:燃油需要在气缸内爆炸才能带动曲轴旋转】

考虑到发动机如此难以驾驭，混合动力技术应运而生。简单来说，混动技术并不能提高发动机的效率，但通过动力系统的缓冲，它可以使发动机尽可能运行在最高效的范围内，甚至在必要时使发动机关闭，从而达到节省燃油的目的。

电机和发动机相辅相成，可以最大限度地使发动机运行在最高效率区间。

根据混合动力系统不同动力源之间的关系，当今的混合动力系统可分为串联、并联和串联三种类型。

所谓串联式是指两个动力源通过同一路径驱动车轮，最典型的是雪佛兰的沃兰达。在这个系统中，发动机不再负责传统的驾驶任务，而只是简单地用作为电动系统发电的装置（也称为范围装置），最后由电机驱动车辆前进。因此，这种系统也可以理解为一种自带发电装置的电动汽车。

串联式混合动力系统的优势在于发动机可以随时运行在最高效率区间，从而最大程度地提高发动机的效率；但缺点也非常明显:全系需要大容量电池作为支撑，无形中增加了车辆驾驶负担；而且经过能量的多次转化，也会造成一定的损失。

串联混合动力技术的代表:雪佛兰沃兰达。

沃兰达需要大型锂电池，只能使用小型内燃机。

并联混合动力系统目前已得到广泛应用。这种系统的发动机和电动机通常布置在传动系统中，两者以相同的速度运行，电动机在适当的时候为发动机提供动力。发动机还可以作为发电机为电池提供能量。目前，大多数混合动力汽车都采用类似的结构。

这种系统的优点是布局非常简单，成本不高。缺点也很明显:因为发动机实际上并没有切断与车轮的关系，大部分时间与普通车型的发动机工作原理相同，无法发挥发动机的最大效率。因此，并联混合动力也可以称为“轻度混合动力”。

典型并联混合动力系统

好了，介绍完以上两种，我们再来说说丰田和雷克萨斯这两个史上最复杂的“串并联混动系统”。简单来说，这个系统既是串联结构，也是并联结构。从而结合两者的优势，使整个系统达到最大效率。

雷克萨斯的混合动力系统:它具有最复杂的结构和功能。

发动机通过动力分配装置（行星齿轮组）分配发动机的动力，一部分驱动车轮，另一部分为动力系统充电，使电动机驱动车辆。在低速行驶时，发动机和车轮之间的接触可以被切断，电机可以直接驱动车辆前进。这套系统可以使发动机大部分时间运行在最高效的范围内，并可以直接高速驱动车轮，减少能量转换带来的效率损失；由于发动机在一段时间内无法驱动车轮，工程师们进一步调整了发动机进气系统的结构，这就是所谓的阿特金森循环，使发动机的效率得到了进一步提高。

串并联混合动力系统:有三种动力传输路径。

很多人可能非常好奇这套系统是如何“分割”发动机的动力的，那么我们不妨在这里给大家简单讲一讲机械原理课程:

丰田采用的动力分配装置的主要部件是行星齿轮组。说到行星齿轮，这个装置的设计非常巧妙:这个齿轮组的结构就像一个星系，中心部分是一个围绕固定轴旋转的齿轮。因为它的位置像同一星系中的一颗恒星，所以它有一个非常生动的名字:太阳齿轮。有一组围绕太阳齿轮旋转的齿轮。同样，它们被称为行星齿轮。这些行星齿轮与行星齿轮一样，不仅可以旋转，而且可以绕太阳齿轮公转，因为它们的轴由行星架固定在一起。此外，在行星齿轮组的最外端，有一个外齿圈围绕着它们。这样，太阳轮、行星架和外齿圈形成三条不同的动力传递路径，它们可以实现合成和分解动力以及改变传动比的功能。

在丰田的混合动力系统中，行星齿轮组的三条动力传输路径分别与发动机、发电机和车轴相连，从而将发动机的动力分配给发电机和车轴。为了让你更好地理解，你可以看看下面的动画:

1、行星齿轮架不动，意味着发动机不参与，车轮带动发电机旋转发电。这实现了动能回收的功能。

2.中间的太阳齿轮不旋转，这意味着发动机使用所有动力来驱动车轮前进。

3.外齿圈不转动，意味着车辆静止不动，发动机运转带动发电机转动，为电池充电。

此外，如果三组动力传输线同时旋转，则实现了发动机的动力分配功能，即一部分用于驱动车轮前进，另一部分用于驱动发电机发电。然而，如何正确分配发动机的功率需要使用复杂的算法来合理控制车辆的电气设备。这也是这套混动系统的难点。

集成在发动机舱内的动力控制单元负责协调整车的电能。

这样，这套系统就可以实现能量的自由分配:一方面可以使发动机尽可能地运行在最高效的范围内，另一方面可以通过电池收集和缓冲系统中的冗余能量（发动机和车辆的冗余动能），从而提高整个驱动系统的效率。虽然结构复杂，但我们可以看到工程师并没有将这一系统设计得太大，甚至与普通燃油车没有区别。

虽然结构复杂，但整个铲运机系统的体积并不大。

尽管这套系统的结构极其复杂，但通过雷克萨斯工程师的不懈努力，其效果也非常明显:雷克萨斯混合动力汽车的油耗在同级别中首屈一指。因此，在混动技术盛行的今天，我们仍然不得不承认，LHD混动技术仍然是最有效和实用的技术之一。让我们通过体验雷克萨斯家族中最具代表性的车型——ES300h来看看这套混动系统的实力。

实用性如何？

与传统燃油车相比，混合动力系统拥有一整套电驱动装置，主要包括电机和电池。从动力系统的角度来看，电池容量和功率越高，整个系统的性能就越好。然而，作为混合动力汽车，由于动力系统应与传统的内燃机驱动系统和平共处，如何平衡整个系统的体积并提供足够的“蓄水池”容量是工程师的难题。

与雷克萨斯家族的其他混合动力汽车一样，ES300h将电池系统安装在后排座椅后面。得益于丰田中型轿车laon的平台，ES300h本身具有非常好的实用性:在放置容量为6.5Ah的电池组后，还有一个容量为425L的行李厢（普通ES车型的行李厢容量为490L）。

ES300h的行李厢非常平坦，容积相当大。

况且这款车在实用性上和普通es没什么区别。很多豪华便利的装备，以及雷克萨斯的精细做工，都符合豪华车的定位。

该车的内饰与普通ES几乎相同，配置丰富，做工精致。

显然，如果你不特别注意，你很难发现这款车的特殊身份。这也符合丰田一贯的低调作风。当然，他们的初衷是当你使用这种混合动力车时，你不需要任何适应过程。

它容易驾驶吗？

这个问题没有悬念。雷克萨斯的动力传动系统一直以平顺著称，在动力系统的辅助下，这款车在低速行驶时更加得心应手。电动系统的优势首先体现在走走停停的堵车中:低速行驶时，车辆主要由电机驱动，几乎随时都能爆发出最大扭矩，且无需变速装置，这使得ES300h不仅在低速行驶时表现平稳，而且在中国特色的“抢位”比赛中也有不小的优势。

当车辆行驶时，整个系统处于混合动力状态，即发动机和电机同时驱动车辆，行驶时与普通燃油车没有区别，除了发动机介入时偶尔会发出声音和轻微振动外，你会忘记这套混合动力系统的存在。当然，你不应该对这款电动汽车期望过高:大多数时候，你会觉得它是一辆普通的汽车，仅此而已。再加上ES车系的低调风格，驾驶它注定不会带来任何乐趣，取而代之的是安全悠闲的态度。

它跑得快吗？

为了解决这一问题，我们在封闭场地进行了加速、制动和绕桩试验。我们将车辆的驾驶模式调整为运动模式。此时，车辆的电机和发动机将同时向前轮施加所有动力，从而输出151kW的系统最大功率。在整个加速过程中，也可谓“风平浪静”。整个动力系统的输出还是很线性的，没有涡轮增压发动机带来的推背感。

虽然它在车内很“淡定”，但它的成绩一点也不含糊:0-100km/h加速时间为8.52s，与官方成绩几乎相同，与许多配备涡轮增压发动机的对手相比并不逊色。值得肯定的是这套动力系统在反复加速制动的过程中非常稳定，之前测试其他车型时也没有出现过热的情况。

es 300h 0-100公里/小时加速时间:8.52秒

100公里/小时制动距离:41.75米

以前在路上行驶的时候，这款车的操控并没有给人留下深刻的印象。典型的“丰田范儿”的方向盘甚至让人觉得有些慵懒，指向性并不出色。所以用它来测试桩周围是不是有点疯狂？然而，我们疯狂了一阵子。

经过体验，ES300h表现出明显的舒适取向。无论是柔软的悬架还是“平静”的方向盘，您都会放弃激烈驾驶的欲望。然而，这并不意味着它不能运动:出色的底盘平衡使其在极限边缘仍具有良好的操控性，这无疑间接提高了车辆的主动安全性。

合资车堵车越多油耗越低？

可能很多人（包括我）都对混合动力有这样的理解。的确，在拥堵路段，凭借比内燃机高得多的效率，整个混动系统的节油效果变得越来越明显。我们之前的X环测试也证实了一个观点，即与其他车型相反，混合动力汽车白天的油耗低于夜间。这次，我做了一个更极端的测试:找到最拥挤的早高峰路线，看看是否真的“越堵越省钱”。

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7.6L/100km，这是本次测试的结果。这也说明了在如此极端的情况下，混合动力汽车的油耗并没有我们想象的那么节省。这是因为尽管电动系统的效率很高，但在车辆频繁停车和停车的情况下，车辆需要更多的能量。并且由于驾驶两个多小时，车辆的空调节和加热等电气设备在不断运转并消耗燃油。但与普通轿车相比，作为一款中大型轿车，ES300h能在如此极端的环境下实现低于8L/100km的油耗，这本身也是一项了不起的成就。与燃油车相比，ES 300H在这样的环境下确实更省油。

编辑点评:经过我们的体验，ES300h不会给我们带来任何惊喜，但它的优势也非常明显——首先，它非常均衡的性能和雷克萨斯一贯的可靠性使其成为值得信赖的合作伙伴；其次，凭借复杂的混合动力系统，它可以在各种路况下实现异常低的油耗，这对当今那些环保先锋来说意义非凡。

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