串联式混合动力汽车是如何省油的？

问题描述：串联式混合动力汽车是如何省油的？

领域专家：混合动力汽车根据结构特点分类可以分为串联式、并联式和混联式三种。其中的串联式混动又称为增程式混合动力，它的特点是可以用外接电源给动力电池充电，然后由动力电池提供电能给电动机，驱动汽车行驶。当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶，而当电量不足时，车内发动机启动，带动发电机为动力电池充电，提供电动机运行的所需要的电力(即增程模式)。

这种串联式混动的发动机不是直接与汽车的行驶系统相连的，而是与发电机相连。无论在什么情况下，都不能由发动机直接驱动车轮行驶，必须通过电动机驱动车轮。发动机只是做为发电机的动力源。这种混合动力汽车的纯电续航里程比较长，综合百公里油耗比普通的汽油机低，而且能够享受国家新能源车补贴政策。

在这里有人提出了一个疑问：发动机消耗燃油产生动力，驱动发电机发电，然后再提供给电动机驱动汽车。这个过程中多了一次能量转换，不可避免的要有能量损失，它应该比发动机直接驱动汽车更费油才对，怎么还会油耗更低呢？

这主要是因为，对于内燃机来说，一般只有一个工作区段是最高效的，其它转速区间效率都很低。即使有些发动机号称热效率可以达到40%，也只是在特定条件、特定转速下才能做到，绝大多数情况下，效率仍然是很低的。汽车在日常使用中，很多情况下都是处于非常不经济的低速或怠速状态，发动机的热效率很低，一般只有25%左右，这样汽车的油耗就非常高。比如在城市拥堵路况下，油耗明显比高速路况高。

而有了混合动力，就可以让发动机始终处于最佳的工作区间，并且可以使用更经济的阿特金森循环，发动机的热效率就会大幅提升，从而达到了节约燃油的目的。也就是说，发动机不工作则以，只要工作，就在最省油、最经济的转速区间内运转，这就是混合动力最根本的原理。

但是这种混动在高速工况下并不省油，主要原因是汽车在高速行驶时，发动机一般也处于最经济、最省油的工况，与混动车型中发动机的工况类似，但是混动车型又多了一次能量转换，必然会有能量损失。所以这种混动最适合城市拥堵路况，而不适合高速路况。

综上，串联式混动虽然多了一次能量转换，但是发动机总是在最经济的区间工作，所以油耗仍然低于普通的燃油车，正是由于这样的特点，很多车企在积极开发这样的车型，比如广汽传祺、宝马i3等，而本田的串联式混动在此基础上做了一些改进，发动机在特殊情况下也可以直接驱动汽车，算是本田公司的又一项黑科技。

领域专家：串联式混合动力汽车发动机并不参与直接驱动车辆，而是带动发电机给动力电池或电动机供电，将机械能转化成电能供电动机驱动车辆。它的最大好处就不用像电动汽车那样担心续航里程的问题。

串联混动汽车因为不需要让发动机驱动汽车，只是用内燃机发电，所以不再需要变速箱的结构，可以让发动机一直处于兼顾最充分燃烧和较为经济的运转转速，因为发动机燃烧充分，还可以有效控制污染物的排放，还省去了易损耗的离合器和变速箱的重量。电动机可以在静态下输出最大的扭矩，尤其在中低速的市区和拥堵路段相比燃油机动力和经济性更好，同时外部插电更多获取外部的电能驱动车辆也是节省燃油的重要因素。

当车辆在中低速运转的时候动力电池组电量充足的情况下发动机不一定工作，动力电池供电给电动机驱动车辆，电力的来源可以是外部插电获得，这样相当于纯电动汽车运行。如果动力电池组的电量不足发动机可以通过发电机给动力电池充电。当车辆需要加速超车的时候发动机驱动发电机和动力电池一起供电给电动机驱动车辆获得更好的加速动力。雪佛兰的沃蓝达Volt，宝马i3增程版都属于是增程版的混动车型。

串联混动车型也有它的缺点，就是在高速巡航的情况下电机的得扭力出现衰减，长时间高速行驶从发动机输出的能量二次转化本身也会有能量损耗，所以燃油的经济性就会下降，这也是很多非串联混动车型在高速公路行驶时并不怎么依靠电动机驱动车辆的原因。

我们可以看到本田旗下的混合动力车型除了具备串联混合动力汽车的工作模式外，发动机还可以通过一组离合器没有变速箱直接驱动车轮，这主要是在高速巡航的情况下，2.0L的发动机可以在一个较高的扭力输出转速运转时直接通过离合器接管电机的工作将动力输出到车轮，一旦车速下降发动机的扭力达不到直驱车轮的力量时再将离合器断开将动力输出的工作交还给电动机。

本田的这种混动设计方式算是串联的一个升级，可以不通过外部插电，使用效率更高的2.0L阿特金森循环式发动机来满足给电池充电和发电机的供电，还不需要背负太重的电池组，同样获得比同车型燃油车更好的扭矩输出和更经济的燃油性。