Re: [問題] 為什麼Toyota油電車油耗能這麼囂張？

[popcorny (畢業了..@@")]

先說結論, THS的行星齒輪架構是主因

油電車會比油車省油主要有幾個關鍵
1. 引擎熱效率保持在最好的區間,通常是1500~2500RPM
2. 動能回充
3. 低速純電解決油車起步比較耗油的問題

而油電系統的架構往往決定了省油的上限,我們先來看目前的主流油電架構
1. 行星齒輪的架構: 透過行星齒輪來動力分流(power split),代表就是Toyota的油電
2. P2油電架構: 油電有傳統變速箱,而馬達跟引擎並聯,跟著變速箱一起換檔,代表就是
KIA/Hyundai這種油電
3. 串並聯架構: 低速的話引擎當發電機,發出來的電直接驅動馬達,高速引擎可以透過離
合器接合來直接輸出。代表是Honda i-MMD, 還有Territory也是這種

那這三種架構怎麼影響省油效率? 首先油電系統所有的動力都來自於油,所以每一滴油的
能量到動力輸出要怎麼耗損越少就是關鍵。那哪些會影響到油耗?
1. 引擎是否在最佳熱效率區間轉換成機械能?
2. 傳遞過程中是否有損耗?

我們先來看第一點, P2油電架構因為有傳統變速箱,引擎轉速會跟著檔位上上下下。即使
是換檔最綿密的AT,也比不上CVT那種無段調整能維持引擎在熱效率甜蜜點 (光看純油車AT
跟CVT的油耗比較就知道)。相較之下,行星齒輪架構跟串並聯架構在低速到高速都可以穩
穩地控制引擎轉速,頂多隨著車速慢慢增加。這讓這兩種架構在源頭燒油的地方有比較好
的熱效率。

再來看第二點傳動損耗, 在傳動過程中只要經過越多的能量轉換,或是離合器那種會有滑
動的元件,都會增加耗損。油電架構中最理想的傳動排名如下:
1. 引擎直驅
2. 引擎發電 → 驅動馬達 (串聯模式)
3. 引擎發電/動能回充 → 電池充電 → 電池放電 → 驅動馬達

這可能就是Toyota THS會贏的關鍵因素。

THS在起步沒多久引擎就開始介入,而且一介入就是引擎直接驅動車子。它跟傳統CVT一樣
無段變速,但是是透過MG1馬達的轉速來控制輸出的齒輪比,所以引擎一直都能維持在最理
想的轉速。但跟皮帶CVT不一樣的是,行星齒輪是完全硬連結的機械結構,沒有皮帶滑動的
耗損。傳統皮帶CVT的傳動效率大概只有86~88%,而行星齒輪可以到97%以上。等於THS同時
拿到了無段變速跟無滑動損耗這兩個優勢。

相較之下,像Honda i-MMD這類串並聯架構雖然在高速會用離合器接合做引擎直驅,但那只
是單一固定齒比,沒辦法像THS那樣無段調整。THS在高速可以靠eCVT拉出非常高的超齒比,
讓引擎用很低的轉速對應到高車速;而i-MMD的引擎轉速一定要妥協在某個比較萬用的點
上,沒辦法隨時都跑在最佳熱效率區間。更不用說串並聯架構低速只能用串聯模式,還會有
油轉電再電轉動力的能量耗損。

回頭看P2架構,就算齒輪比可以做到像CVT一樣綿密,但是AT(或是DCT)裡面還是有多組離合
片,本身就有滑動損耗,加上變速箱本體也比較重,這些都是天花板被卡住的原因。

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推 royli: 這篇有料
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推 ghchen1978: 裝作我懂
推 touyuan: 還有是阿金森循環引擎加92
推 asdewspp01: 有料推推 至少不是AI文了
推 roseritter: 認真文
推 yabeeboo: 有料，不過ptt會直接說過時老引擎
推 sonycat0615: 老歸老，但跟3310一樣
推 Deion1: 長知識了
推 Feriohan: 簡單想就是THS用馬達避掉了ICE效率最爛的區間，讓每一
→ Feriohan: 滴油都用在最高的效率。
→ Feriohan: 這篇有料，比那個只會貼AI文的本質粉好太多
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推 SIL: 讚 簡單明瞭又條理分明
推 WiLLSTW: THS也是串並聯 問題是中間的轉換器怎麼選
→ WiLLSTW: 不過THS也不是沒有缺點 像是不適合大動力 所以豐田還是
→ WiLLSTW: 有P2架構的Hybrid MAX跟並聯式的LX700h
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推 snailking: 不管，就是一台犧牲操控樂趣換省油無聊的車
推 bhujm1642: 油電系，看不懂還是推
推 xmaspan: 可能不只3310，照前面數據，其他車廠油耗還是沒比RAV4好
→ xmaspan: ，應是先設計好iPhone 20在前面等，其他車粉看這多年沒改
→ xmaspan: ，還以為是老設計。（不過toyota爲何要做這船啊，是他們
→ xmaspan: 的早車理念嗎）
→ xmaspan: 選錯字，是造車理念
→ wanderchang: 那顆 eCVT 實在是太精美了
推 agreat: 推好文
推 timewaits: 專業推
推 WiLLSTW: 但我覺得叫ecvt是行銷上的災難
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→ Benefits: 本田e:HEV也可以開到非常省油,只是右腳要非常淺,稍微多
→ Benefits: 踩扭力就會出來,各家系統的個性大相逕庭
推 xmaspan: 抱歉，請問樓上是CRV還是civic
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→ Benefits: 市區如果把e:HEV當THS開,電機的效率會比內燃機好些.所以
→ Benefits: 豐田後來用PHEV去補他們市區的劣勢.
→ Benefits: @xmaspan 是Civic
推 oooo83415: 有料到看不懂，只能推
推 xmaspan: 謝謝B大，數據相當清楚，本田油電也很優秀，各有所長
推 z2608002: 有料推
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→ Benefits: 補一下SUV的數據
推 negotiates: 補充電機位置圖
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→ sell504387: 油電機會只能原廠件 根本是多花錢
推 komorin: https://i.meee.com.tw/JTa78iA.jpg CC我市區隨便踩都30+
推 komorin: 28有很強嗎？
推 komorin: 怕你說某次短程不準，來個一桶油的平均
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推 xmaspan: K大真是神人，怎開的，我只有21.x
推 crossevangel: 專業推
推 komorin: 基本上高速越少油耗越好，我是鄉下省道接近80%
推 finasoul: https://i.mopix.cc/hGLSx2.jpg
推 finasoul: 本田粉只敢抓第四代油電altis表現來比2.0的civic自爽，
→ finasoul: 看看第五代油電2.0的油耗和性能。
推 finasoul: 好笑的是台灣買civic的錢都能買到更快更省油prius PHev
→ finasoul: 啦
推 finasoul: 事實是第五代油電比honda hev更快更省油
推 linwurih: 樓上所言甚是，不過本質粉會跟你扯體感（唉呀他進桶了）
→ linwurih: 28很厲害嗎？ https://meee.com.tw/y21qoPr
→ linwurih: https://meee.com.tw/1DHIKb1
推 berry4011: 請問有更詳細eCVT的變速原理嗎？
推 atlaswhz: ecvt yt上一堆,自己去看片,文字不好理解
→ wmc8941: PRIUS4 本身就是把動力，風阻係數，輪胎等，調教油耗到
→ wmc8941: 極致，
→ wmc8941: 所以油耗表現好不太意外。