range是啥车,车辆中的range是什么意思

上期我们聊了以行星齿轮为主要结构的丰田THS混动系统，但是在利用行星齿轮结构实现混动的专利领域，丰田其实并不是祖师爷，反而是美国通用汽车公司。

早在上世纪90年代，通用就率先注册了众多使用双电机和行星齿轮组组成的ECVT变速结构专利，而丰田为了绕开通用的专利壁垒也是费尽心思，在1996年确定了一个风险比较小的方案搭载在普锐斯车型上。

而在将专利转化为实实在在的产品这件事情上，手里握着一大把好牌的通用直到2010年才推出了第一代VOLT插电混动车型。但仅仅9年之后，由于销量不佳，通用便宣布停产该款车型，将资源整合到了纯电动汽车BOLT车型上。

不过在中国市场，通用仍保留了一款源自第二代Voltec系统的插电式混动车，别克微蓝6。

今天几何君就来讲一讲这套混动系统的原理以及它跟丰田的THS混动相比有哪些区别。

第一代Voltec

我们先来说说第一代Voltec系统，虽然都只采用了一组行星齿轮，它的结构和动力分配系统的控制方式与THS系统有一定的区别。

第一代Voltec系统将发动机和发电机串联，并和行星齿轮结构的外齿圈相连，驱动电机则与太阳轮相连，输出端则连接的是行星架。

此外这套系统还通过三个离合器来控制动力的分配。我们把这三个离合器分别命名为C1、C2、C3。C1用于连接行星齿轮的外齿圈，使其与动力分配机构壳体固定；C2用于连接发电机与行星齿轮外齿圈；C3用于连接发动机与发电机。

这套系统一共有4种工作模式，分别为：单电机EV模式、双电机EV模式、EREV低增程模式、EREV高增程模式。

处于单电机EV模式时，C1吸合，C2、C3松开，发动机停转。齿圈被固定，电动机推动太阳轮转动，行星架因太阳轮的转动而转动，把动力传递到车轮。

处于双电机EV模式时，C2吸合，C1、C3松开，发动机停转。发电机此时充当电动机工作，推动齿圈转动。同时，功率较大的另一个电动机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发电机充当电动机推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。

EREV低增程模式其实就是串联增程模式，C1、C3吸合，C2松开，发动机运转。此时，发动机推动发电机发电，并为电池充电；同时电池为电动机供电推动太阳轮转动，由于齿圈固定，行星架跟随太阳轮转动，从而把动力传递到车轮。

EREV高速增程模式，虽然通用官方的叫法是extended range ，增程的意思，但它的工作原理和丰田THS混联工作原理类似，发动机动力既有一部分是并联，也有一部分是串联。

此时C2、C3啮合，C1分离，发动机运转，带动发电机转子发电的同时带动外齿圈转动，电动机则从电池取电推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时带动行星架转动，从而把动力传到车轮。由于发动机会分出一部分动力推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。

第一代VOLTEC系统相对丰田THS的区别是，整套系统是为了插电式混动而研发的，主要驱动方式还是以电为主，纯电或串联模式，中低速行驶的驾驶感受相对THS会更好，纯电模式不需要拖动发电机空转从而避免了能量损耗。而高速巡航状态下系统会切换至和丰田混动类似的混联模式，虽然要比增程模式能量利用效率高，但还是会有一部分能量会在转化过程中浪费掉。

第二代Voltec

于是在2016年，通用推出了第二代Voltec混合动力系统，采用了与一代截然不同的双排行星齿轮结构，行星齿轮1和行星齿轮2分别为两台电机实现动力分流。机械结构上，它更像是一个三挡AT自动变速箱，根据不同的车速和负载实现了不同传动比的三个挡位。

其中发动机连接行星齿轮组1的齿圈，较小的MGA电机连接到太阳轮， 较大的MGB电机连接到行星齿轮组2的太阳齿轮。行星齿轮组1的太阳轮和行星齿轮组2的太阳轮相互连接，并通过两个齿轮组的行星架连接到车轮的输出端。此外，系统通过3个离合器来控制动力流。

当离合器1闭合时，它将行星齿轮组1的太阳轮及MGA电机连接到行星齿轮组2的外齿圈。当离合器2闭合时，它将行星齿轮组2的齿圈连接到外壳，使其无法转动。单向离合器只允许发动机在一个方向上旋转。

这套系统的工作模式一共有五种：单电机EV模式，双电机EV模式，低增程模式，固定齿比增程模式以及高增程模式，相比第一代多出一个发动机直驱的固定齿比增程模式。

首先是单电机EV模式，当电池电量充足且动力需求不大时，系统采用功率更大的MGB电机驱动，此时C2离合器闭合固定住行星齿轮组2的外齿圈，电机就可以通过太阳轮带动行星架转动，驱动车辆行驶。

双电机模式适用电池电量充足且动力请求大的情况，此时在MGB电机驱动的基础上，MGA电机也会通过行星齿轮组1的太阳轮带动行星架转动，外齿圈被单向离合器固定不动，动力直接传递到连接车轮的行星架。在此状态下，两个电机都通过不同的齿比传输动力，从而产生更宽的扭矩范围，满足纯电大动力请求的需求。

当电池电量不足时，车辆将切换至混动模式，首先是低增程模式，这与THS动力分流的原理相同，只不过Voltec采用了输入分流类型，THS则对应输出分流。

在该模式下，发动机通过行星齿轮组1将动力分别传递给连接着太阳轮的MGA电机以及连接着行星架的车轮，MGA发出的电能则传递给MGB电机，此时C2离合器将行星齿轮组2的外齿圈锁定，MGB电机通过行星齿轮组2驱动车轮，工程师可以通过控制两个电机发电和驱动的功率将发动机置于其最高效的工作点。

为了提高动力传输效率，相比第一代，第二代Voltec新增了一个固定齿比增程模式，适用40-60KM/H的中速巡航或者是较高车速下的加速工况。此时C1和C2离合器均闭合，行星齿轮组2的外齿圈和行星齿轮组1的太阳轮被固定住，因此发动机的动力只能通过行星齿轮组1的外齿圈传递给行星架，也就是车轮。与此同时，MGB电机可以使用电池的电能辅助加速或者是利用发动机动力进行充电。

固定齿比增程模式相比低增程模式以及串联模式取消了机械能转化为电能再转化为机械能过程中的能量损耗，能量利用效率是最高的。可以看出，该模式在原理上和本田IMMD以及比亚迪DM-i的并联直驱模式基本一致，只不过后者只在高速巡航时才会使用。

最后一个是高增程模式，此时C1离合器闭合将行星齿轮组1的太阳轮和行星齿轮组2的外齿圈连接起来，发动机的动力一部分会经过行星齿轮组1传递给车轮，另一部分会进入行星齿轮组2进行二次分流，一部分传递给车轮，另一部分传递给MGB电机发电，发出的这部分电能再传输给MGA电机进行辅助驱动，这在技术上被称为复合分流。

该模式存在的意义更多的是提高系统的传动齿比，以保证较高车速下发动机处于低负载的高效区间。

总体来说，这套系统可谓是集各家之所长，既有丰田家的动力分流模式，又有本田比亚迪家的发动机直驱模式，并且避免了效率不高的串联增程模式的应用，在各种工况下都能达到较好的动力性能和油耗表现，堪称六边形战士。

唯一美中不足的是，这套系统匹配的1.5L发动机代号为L2B，也就是五菱宏光同款发动机基础上通过去掉外部附件改进而来，相比它的竞品动辄40%以上的热效率来说实在没什么亮点。

而且在价格上通用旗下车型都有着很高的优惠，落地价格跟秦plus相差无几，想买秦plus又担心提不到车的朋友们可以考虑一下。

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早在上世纪90年代，通用就率先注册了众多使用双电机和行星齿轮组组成的ECVT变速结构专利，而丰田为了绕开通用的专利壁垒也是费尽心思，在1996年确定了一个风险比较小的方案搭载在普锐斯车型上。

而在将专利转化为实实在在的产品这件事情上，手里握着一大把好牌的通用直到2010年才推出了第一代VOLT插电混动车型。但仅仅9年之后，由于销量不佳，通用便宣布停产该款车型，将资源整合到了纯电动汽车BOLT车型上。

不过在中国市场，通用仍保留了一款源自第二代Voltec系统的插电式混动车，别克微蓝6。

今天几何君就来讲一讲这套混动系统的原理以及它跟丰田的THS混动相比有哪些区别。

第一代Voltec

我们先来说说第一代Voltec系统，虽然都只采用了一组行星齿轮，它的结构和动力分配系统的控制方式与THS系统有一定的区别。

第一代Voltec系统将发动机和发电机串联，并和行星齿轮结构的外齿圈相连，驱动电机则与太阳轮相连，输出端则连接的是行星架。

此外这套系统还通过三个离合器来控制动力的分配。我们把这三个离合器分别命名为C1、C2、C3。C1用于连接行星齿轮的外齿圈，使其与动力分配机构壳体固定；C2用于连接发电机与行星齿轮外齿圈；C3用于连接发动机与发电机。

这套系统一共有4种工作模式，分别为：单电机EV模式、双电机EV模式、EREV低增程模式、EREV高增程模式。

处于单电机EV模式时，C1吸合，C2、C3松开，发动机停转。齿圈被固定，电动机推动太阳轮转动，行星架因太阳轮的转动而转动，把动力传递到车轮。

处于双电机EV模式时，C2吸合，C1、C3松开，发动机停转。发电机此时充当电动机工作，推动齿圈转动。同时，功率较大的另一个电动机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发电机充当电动机推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。

EREV低增程模式其实就是串联增程模式，C1、C3吸合，C2松开，发动机运转。此时，发动机推动发电机发电，并为电池充电；同时电池为电动机供电推动太阳轮转动，由于齿圈固定，行星架跟随太阳轮转动，从而把动力传递到车轮。

EREV高速增程模式，虽然通用官方的叫法是extended range ，增程的意思，但它的工作原理和丰田THS混联工作原理类似，发动机动力既有一部分是并联，也有一部分是串联。

此时C2、C3啮合，C1分离，发动机运转，带动发电机转子发电的同时带动外齿圈转动，电动机则从电池取电推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时带动行星架转动，从而把动力传到车轮。由于发动机会分出一部分动力推动齿圈转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。

第一代VOLTEC系统相对丰田THS的区别是，整套系统是为了插电式混动而研发的，主要驱动方式还是以电为主，纯电或串联模式，中低速行驶的驾驶感受相对THS会更好，纯电模式不需要拖动发电机空转从而避免了能量损耗。而高速巡航状态下系统会切换至和丰田混动类似的混联模式，虽然要比增程模式能量利用效率高，但还是会有一部分能量会在转化过程中浪费掉。

第二代Voltec

于是在2016年，通用推出了第二代Voltec混合动力系统，采用了与一代截然不同的双排行星齿轮结构，行星齿轮1和行星齿轮2分别为两台电机实现动力分流。机械结构上，它更像是一个三挡AT自动变速箱，根据不同的车速和负载实现了不同传动比的三个挡位。

其中发动机连接行星齿轮组1的齿圈，较小的MGA电机连接到太阳轮， 较大的MGB电机连接到行星齿轮组2的太阳齿轮。行星齿轮组1的太阳轮和行星齿轮组2的太阳轮相互连接，并通过两个齿轮组的行星架连接到车轮的输出端。此外，系统通过3个离合器来控制动力流。

当离合器1闭合时，它将行星齿轮组1的太阳轮及MGA电机连接到行星齿轮组2的外齿圈。当离合器2闭合时，它将行星齿轮组2的齿圈连接到外壳，使其无法转动。单向离合器只允许发动机在一个方向上旋转。

这套系统的工作模式一共有五种：单电机EV模式，双电机EV模式，低增程模式，固定齿比增程模式以及高增程模式，相比第一代多出一个发动机直驱的固定齿比增程模式。

首先是单电机EV模式，当电池电量充足且动力需求不大时，系统采用功率更大的MGB电机驱动，此时C2离合器闭合固定住行星齿轮组2的外齿圈，电机就可以通过太阳轮带动行星架转动，驱动车辆行驶。

双电机模式适用电池电量充足且动力请求大的情况，此时在MGB电机驱动的基础上，MGA电机也会通过行星齿轮组1的太阳轮带动行星架转动，外齿圈被单向离合器固定不动，动力直接传递到连接车轮的行星架。在此状态下，两个电机都通过不同的齿比传输动力，从而产生更宽的扭矩范围，满足纯电大动力请求的需求。

当电池电量不足时，车辆将切换至混动模式，首先是低增程模式，这与THS动力分流的原理相同，只不过Voltec采用了输入分流类型，THS则对应输出分流。

在该模式下，发动机通过行星齿轮组1将动力分别传递给连接着太阳轮的MGA电机以及连接着行星架的车轮，MGA发出的电能则传递给MGB电机，此时C2离合器将行星齿轮组2的外齿圈锁定，MGB电机通过行星齿轮组2驱动车轮，工程师可以通过控制两个电机发电和驱动的功率将发动机置于其最高效的工作点。

为了提高动力传输效率，相比第一代，第二代Voltec新增了一个固定齿比增程模式，适用40-60KM/H的中速巡航或者是较高车速下的加速工况。此时C1和C2离合器均闭合，行星齿轮组2的外齿圈和行星齿轮组1的太阳轮被固定住，因此发动机的动力只能通过行星齿轮组1的外齿圈传递给行星架，也就是车轮。与此同时，MGB电机可以使用电池的电能辅助加速或者是利用发动机动力进行充电。

固定齿比增程模式相比低增程模式以及串联模式取消了机械能转化为电能再转化为机械能过程中的能量损耗，能量利用效率是最高的。可以看出，该模式在原理上和本田IMMD以及比亚迪DM-i的并联直驱模式基本一致，只不过后者只在高速巡航时才会使用。

最后一个是高增程模式，此时C1离合器闭合将行星齿轮组1的太阳轮和行星齿轮组2的外齿圈连接起来，发动机的动力一部分会经过行星齿轮组1传递给车轮，另一部分会进入行星齿轮组2进行二次分流，一部分传递给车轮，另一部分传递给MGB电机发电，发出的这部分电能再传输给MGA电机进行辅助驱动，这在技术上被称为复合分流。

该模式存在的意义更多的是提高系统的传动齿比，以保证较高车速下发动机处于低负载的高效区间。

总体来说，这套系统可谓是集各家之所长，既有丰田家的动力分流模式，又有本田比亚迪家的发动机直驱模式，并且避免了效率不高的串联增程模式的应用，在各种工况下都能达到较好的动力性能和油耗表现，堪称六边形战士。

唯一美中不足的是，这套系统匹配的1.5L发动机代号为L2B，也就是五菱宏光同款发动机基础上通过去掉外部附件改进而来，相比它的竞品动辄40%以上的热效率来说实在没什么亮点。

而且在价格上通用旗下车型都有着很高的优惠，落地价格跟秦plus相差无几，想买秦plus又担心提不到车的朋友们可以考虑一下。