英菲尼迪M混合动力系统解析

2013年混合动力汽车及电动汽车技术研讨会上周在美国加利福尼亚州阿纳海姆举办，日产零排放研究组高级项目工程师为其即将发布的前置前驱发动机混动系统（Front-engine, Front-wheel drive，FF）进行了讲解。

2010年，日产推出了前置后驱发动机混动系统，该系统当时在英菲尼迪M中使用，它包含一个发动机、后驱电动机、两个离合器总成，日产称其为智能双离合控制。2011年日产提出了2016绿色项目计划并于去年10月对其进行了进一步概述，前置前驱混动系统能够搭载于各种尺寸的车辆中，并支持四驱、插电式混合配置。

日产前置前驱混动系统主要配置将包括：更小体积的发动机燃烧室、全新的高效无级变速器以及一个小型锂电池组。发动机。采用一台全新2.5升4缸机械增压发动机代替原本的3.5升V6发动机。前者基于去年发布的日产Altima使用的QR25平台，配置了一个罗茨式增压器（Roots-type），最大功率与扭矩媲美后者。除了在转速相当低的时刻之外，其他时刻这台2.5升4缸发动机的扭矩均超越3.5升V6发动机。E-motor辅助装置将为发动机在低转速时提供额外动力，弥补低转速时的动力缺失。
在发动机处于低转速时，小型化设计则帮助它能够能快的提高转速，当转速处于中等水平时，其扭矩也能保持较高水平，此外整体燃油经济性在较大转速范围内都得到了提升。

在这款前置前驱混动系统中，无级变速箱是其中的核心组成部分。新的无级变速箱具有更宽泛的齿比，同时，具有一个电动机以及两个离合器装置协同作用，该混动无级变速系统比之普通无级变速箱能够减少40%的摩擦阻力，能够与湿式离合器的传动效率相媲美。

据数据显示，新的无级变速箱能够提高发动机在高速路况中3%的传动效率，与双离合变速箱相比能够提高3-5%的传动效率。此外，由于配备了一个电动机，新无级变速箱换挡过程中的平滑程度要更高，换挡间的瞬时动力损失都将由电动机及时弥补。由于其部件增多，在各部件的尺寸上需要进一步小型化以保证该混动系统能够成功地安装在普通前驱车的底盘空间内。
为了满足这个条件，日产设计了一个电动机-离合器集成化结构，使得发动机在空闲时能够由集成结构中的电动机负责提供动力。电动机和离合器集成结构所处的空间就和普通汽车的液力变矩器所处位置相同——嵌入在变速箱内部。这样一来，在普通汽车中安装该系统变得更容易实现。

集成结构中的电动机在某些时刻需要充当发电机的角色，当汽车减速时，它负责将无级变速箱中多余的扭矩转化为电能储存入安装在车辆后部的电池组内。混动系统中一个离合器处于汽油发动机与变速箱输入轴之间，另一个则在电动机和无级变速箱之间。

当两个离合器同时啮合时，发动机和电动机同时与无级变速箱直接连接，根据需要为发动机提供更强劲的扭矩。当汽油发动机处于停转状态时，处于发动机与电动机之间的离合器则自动脱开，此时后方的锂离子电池组介入提供动力并由电动机将电能转化为机械能（扭矩）传入无级变速箱中。