騰訊汽車科技訊（劉琦）大家可能注意到，很多普通混動車型匹配的變速箱，都是eCVT變速箱。比如雷克薩斯的全系混動車型、豐田凱美瑞雙擎、福特Fusion混動版。在北美市場銷售的混動本田雅閣，搭載的也是eCVT變速箱。
對于追求節(jié)油的混動車型來說，eCVT其實是成本最低、最高效的變速箱技術(shù)。但要注意，eCVT與傳統(tǒng)的CVT變速箱完全不同，其技術(shù)原理大相徑庭。甚至可以說，eCVT只是一項動力分配技術(shù)，并不是真正意義上的變速裝置。
eCVT又被稱作PSD，即Power Split Device。顧名思義，這是一種動力分配設(shè)備。它一般被應(yīng)用于輕混車型（Hybrid）上，而不是插電式混動（Plug-in Hybrid）上。后者一般匹配自動變速箱。
輕混車型有個特點，即實現(xiàn)節(jié)能最大化，同時車型在動力上并沒有扎眼的參數(shù)。一般比較適用于家用車、緊湊型SUV上。當然，售價高達150萬的雷克薩斯LS 600hL屬于個案。下面來講解eCVT的具體原理：
首先要了解混動車型的動力總成，一般是由一個燃油機、兩個電動機組成，外加一個電池組構(gòu)成的。需要注意的是，混動車型的燃油機，其最大輸出功率和扭矩，一般不會太高，大多是自然吸氣車型，且采用的是阿特金森循環(huán)。
以雷克薩斯NX 300h為例，其配備了一臺最大功率為114kW的2.5L自吸發(fā)動機，峰值扭矩只有210Nm。同時，還配備了一臺最大功率105kW的電動機，峰值扭矩270Nm。電池組方面，該車采用的是一個1.6kWh的鎳鐵電池。
在這個總成中，不要以為車輛的最大功率是114+105=219kW，因為在絕大多數(shù)情況下，只有電動機在驅(qū)動車輛。只有在高速巡航時，系統(tǒng)才會切換動力來源，由發(fā)動機直接驅(qū)動車輛。
而這個1.6kWh的電池組，其作用體現(xiàn)在兩個方面：一是為電動機供電；二是存儲制動回收的能量。電池的電量，是由第二臺電機發(fā)電產(chǎn)生的。這臺電機的能量來源，一個是燃油機，一個是KERS（動能回收系統(tǒng)）。
上圖是eCVT中行星齒輪的示意圖，中間的綠色齒輪叫做“太陽輪”，它與發(fā)電機相連接；周圍的4個橙色齒輪，叫做行星輪，他們連接燃油機；最外環(huán)的黃色齒輪，叫做環(huán)輪，連接動力電機，同時環(huán)輪直接與動力輸出軸相連接。
這樣一來，通過一個行星齒輪結(jié)構(gòu)，就把燃油機和電動機的動力融合到了一起。在絕大多數(shù)的情況下，汽車都是依靠環(huán)輪，即電動機的動力來驅(qū)動車輛的。由于電機是固定齒比，所以eCVT中沒有所謂的齒比概念，也不需要多組行星齒輪或離合器來實現(xiàn)不同擋位。
只有在高速巡航行駛時，eCVT才會把燃油機的動力直接輸出給輪端，這時相當于傳統(tǒng)自動變速箱在最高擋位行駛。這樣設(shè)置的原因，是因為在高速行駛時，電動機轉(zhuǎn)速很高，熱效率下降，此時電池組若持續(xù)大功率輸出電流，整個電動系統(tǒng)的熱管理會是一個問題。同時，在高速巡航工況下，阿特金森發(fā)動機也能進入最佳工作區(qū)間。
阿特金森循環(huán)是一種發(fā)動機沖程模式，它通過一種連桿機構(gòu)來最大程度延長活塞的行程，其膨脹比大于壓縮比。這樣，發(fā)動機氣缸就能充分利用廢氣氣壓來做工，進一步節(jié)省油耗。但也正是因為這種設(shè)計，阿型發(fā)動機的低扭表現(xiàn)與高轉(zhuǎn)速性能不如普通發(fā)動機。
所以，你可以看到，采用eCVT動力總成的車輛，要么是靠電機驅(qū)動，要么是靠發(fā)動機驅(qū)動，并沒有所謂的混合輸出。真正的輸出功率，也并非是兩者的疊加。雷克薩斯LS 600hL配備了一個最大功率290kW的自吸發(fā)動機，以及一個總功率165kW的電動機，但其百公里加速水平，還不如只配備285kW自吸發(fā)動機的LS460L。因為前者雖然有兩個動力來源，但一個時間內(nèi)只有一個在輸出動力。
這樣，在駕駛混動車型時，雖然發(fā)動機在轟鳴，但其主要工作是在給電池充電。那為何省油呢？這是因為，由于沒有多級齒比，主要是通過電機輸出動力，所以eCVT動力總成的能量損耗，沒有傳統(tǒng)自動變速箱子在能量傳遞中的大量損耗。
低速時車輛直接以純電模式行駛，加之發(fā)動機采用阿特金森循環(huán)，使得油耗進一步降低。這就是混動車型節(jié)油的原理。
這里要特別提一點，混動車型的阿特金森循環(huán)發(fā)動機，其實并非采用歷史上詹姆斯阿特金森設(shè)計的那種復(fù)雜結(jié)構(gòu)。得益于發(fā)動機電控系統(tǒng)的進步，如今雷克薩斯等混動車型上的發(fā)動機，通過延遲關(guān)閉進氣門、使得沖程結(jié)束后氣缸內(nèi)混合氣體又溢出一部分，由此變相實現(xiàn)了膨脹比大于壓縮比。
然而，你可能會問，如果這是eCVT的原理，那此類混動車型豈不是無法實現(xiàn)四驅(qū)？當然不是，雷克薩斯NX 300h，既有前驅(qū)版本，也有四驅(qū)版本。但其四驅(qū)版本與傳統(tǒng)的四驅(qū)實現(xiàn)的方式不同。
要知道的是，傳統(tǒng)四驅(qū)結(jié)構(gòu)，即后橋通過一根傳動軸傳輸動力的四驅(qū)模式，是依賴于變速箱實現(xiàn)的。無論是手動變速箱還是自動變速箱，其可匹配四驅(qū)系統(tǒng)的版本，均有方向相反的兩個輸出軸。
而eCVT根本就不算是一個變速箱，它怎么同時提供兩個動力輸出軸呢？并不需要。雷克薩斯的四驅(qū)模式，是在車輛后橋加裝一個電動機，來實現(xiàn)四驅(qū)，中間根本不需要傳動軸。這種設(shè)計，有些類似于沃爾沃V60 Plug-in Hybrid的理念。
對于混動車型來說，節(jié)油是終極目的；但eCVT其實只是一個比較保守的解決方案。并非所有的輕混車型都使用eCVT，因為如上所述，eCVT雖然節(jié)油，但動力性能欠缺。有些注重性能的混動車型，尤其是后驅(qū)車，使用的依然是自動變速箱。
比如英菲尼迪Q50 Hybrid，它搭載了一臺3.5L自吸發(fā)動機，以及一臺50kW的電機，匹配的是7速變速箱。這是因為eCVT只適用于前驅(qū)或四驅(qū)情形，對于后驅(qū)車無能為力。Q50搭載的這款7速變速箱來自奔馳7G-Tronic，可以適用于混動系統(tǒng)。
對于這種混動模式，只存在發(fā)動機與電機同時驅(qū)動車輛，或電機單獨驅(qū)動車輛的情況，不存在eCVT中出現(xiàn)的由發(fā)動機單獨驅(qū)動車輛的情況。因為發(fā)動機與電動機實際上通過一根輸出軸與變速箱連接。
這種混動模式的意義，在于電機在發(fā)動機的基礎(chǔ)上補足了一部分動力，讓車輛在原有大馬力發(fā)動機的基礎(chǔ)上，更進一步提升最大輸出功率。所以該模式中的電機功率一般不會很大。在某些工況下，也可以調(diào)整為純電模式，起到一定的節(jié)油作用。但很明顯，其節(jié)油效果不如eCVT模式。
