在后內(nèi)燃機(jī)時(shí)代,由于環(huán)境保護(hù)和能源枯竭問題,全球的汽車廠商都面臨了空前的壓力,各式各樣的應(yīng)對(duì)方案應(yīng)用而生。不可否認(rèn),日本的豐田公司在這場(chǎng)未來競(jìng)賽中占到了先機(jī),因?yàn)樗幕旌蟿?dòng)力車最早實(shí)現(xiàn)了商品化。不過通向未來的路還很長(zhǎng)遠(yuǎn),究竟鹿死誰手還難以確定。先不說氫動(dòng)力研究方面各有所長(zhǎng),就是混合動(dòng)力上也難免后來者居上?,F(xiàn)在,世界汽車的三大巨頭:通用、奔馳和寶馬已經(jīng)聯(lián)合在一起,共同推出了雙模混合動(dòng)力系統(tǒng)。
中文名雙?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)推出公司通用、奔馳和寶馬應(yīng)用領(lǐng)域汽車動(dòng)力雙模高、低速電子連續(xù)可變速比模式
雙模是指高、低速電子連續(xù)可變速比模式(ECVT),顯然,CVT模式可以很好地節(jié)省燃料消耗。該系統(tǒng)還具有4個(gè)固定速比,以適合動(dòng)力高效傳遞,提升車輛的操控能力。在雙模和固定速比情況下,這套混合動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)都可以助推動(dòng)力和利用制動(dòng)能量發(fā)電。
最終,4個(gè)固定速比與ECVT雙模構(gòu)成6種工作方式,它們是:
單一ECVT模式,或連續(xù)可變模式1,工作范圍從車輛起步到2擋速比
復(fù)合ECVT模式,或連續(xù)可變模式2,工作范圍在2擋以后
1擋模式,所有電機(jī)可助力內(nèi)燃機(jī),并能在制動(dòng)、減速和滑行中把動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能
2擋模式合并1個(gè)電機(jī)(助力/制動(dòng))
3當(dāng)模式合并2個(gè)電機(jī)(助力/制動(dòng))
4擋模式合并1個(gè)電機(jī)(助力/制動(dòng))
從上述工作模式上看,雙?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)有十分新穎的工作方式,它明顯有別于傳統(tǒng)混合動(dòng)力,也與變速器內(nèi)置入電機(jī)的通用混合方式有些不同。在雙模混合動(dòng)力系統(tǒng)中,電控模塊通過探知駕駛情況,讓系統(tǒng)總是工作在最有效率的模式下。雙模混合動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)緊湊、高效,它們被放置在與傳統(tǒng)自動(dòng)變速器相當(dāng)?shù)目臻g里。還有,雙?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)在高速巡航時(shí)省油效果更明顯一些。
雙?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)由三家后驅(qū)車主導(dǎo)企業(yè)聯(lián)合開發(fā)(通用雖有大量的前驅(qū)車,但混合動(dòng)力主要先用于大型SUV,他們大都是以后驅(qū)車為原型的4輪驅(qū)動(dòng)車型),因此,最早應(yīng)用到后輪驅(qū)動(dòng)或全輪驅(qū)動(dòng)車型,隨后,雙模混合動(dòng)力系統(tǒng)也會(huì)發(fā)展前驅(qū)模式。由于雙模混合動(dòng)力系統(tǒng)與變速裝置整合在一起,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)布置沒有更多的要求,因此,它的適應(yīng)性好,能和多種排量的汽油機(jī)和柴油機(jī)匹配,產(chǎn)品覆蓋面廣,因此分?jǐn)偟絾我划a(chǎn)品的費(fèi)用就降低了。雙?;旌蟿?dòng)力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸和型式也沒有過多的要求,使得與它相配的發(fā)動(dòng)機(jī)不需要做較多的改動(dòng)。這種混合動(dòng)力系統(tǒng)能輕易地滿足三大車廠不同車型的要求,改裝成本可以降到一個(gè)較低的水平。
傳統(tǒng)的混合動(dòng)力系統(tǒng)只有一種動(dòng)力結(jié)合模式,沒有固定速比輸出。而通過某些型式的電子可變速比(ECVT,雙模系統(tǒng)沒有傳統(tǒng)CVT的鋼帶)輸出動(dòng)力要降低一些效率(通用認(rèn)為大約在20%),這就需要要么降低車輛性能預(yù)期,要么采用大電機(jī),不過要忍受成本、重量和安裝尺寸等問題。與此相對(duì),雙?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)不但很緊湊,而且相對(duì)來講與內(nèi)燃機(jī)的關(guān)聯(lián)程度不大。雙?;旌蟿?dòng)力的廣泛應(yīng)用性還能讓它擴(kuò)展到一些極端領(lǐng)域,如能應(yīng)用在需要大排量發(fā)動(dòng)機(jī)、強(qiáng)拖曳能力、需要應(yīng)付爬山和高負(fù)載的車輛上。
雖然是三巨頭聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品,但對(duì)它的重視程度還是有一定區(qū)別的。根據(jù)資料觀察,通用是最積極的倡導(dǎo)者,不但聯(lián)合開發(fā)地設(shè)在美國(guó)密西根州特洛伊市,通用應(yīng)用的車型也最多。因此,下面以通用的大型SUV為例,說明雙?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用效果。
GMC Yukon雙?;旌蟿?dòng)力已經(jīng)上市,凱迪拉克凱雷德雙?;旌蟿?dòng)力車不久也將出現(xiàn)。按照EPA數(shù)據(jù),雙?;旌蟿?dòng)力GMC Yukon的油耗值為城市路百公里11.2升,高速路10.7升。實(shí)測(cè)結(jié)果城市路上百公里13.3升,綜合油耗是12.9升。
GMC Yukon的雙?;旌蟿?dòng)力利用了兩個(gè)60千瓦的電機(jī)(奔馳的雙?;旌蟿?dòng)力系統(tǒng)使用的是45千瓦的電機(jī)),雙電子無極變速模式可以在高、低速時(shí)持續(xù)改變工作狀態(tài)。4個(gè)固定齒輪(組)可以在需要時(shí)擔(dān)當(dāng)自動(dòng)變速的任務(wù)。所有部件由電腦統(tǒng)一控制,為的是確保系統(tǒng)在不同工況有最佳的工作效率。電機(jī)的能源來自300伏鎳氫電池,它就放在第2排座椅下(第2排座椅可以翻倒和向前折疊,但需手動(dòng))。電池的充電能量主要是制動(dòng)回收,但也可在車輛巡航時(shí)充電。混合動(dòng)力中的發(fā)動(dòng)機(jī)是6.0升Gen IVV-8全鋁汽油機(jī),帶主動(dòng)燃油管理,即采用進(jìn)氣門關(guān)閉技術(shù),允許發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉一半氣缸工作和位于美國(guó)密西根州特洛伊市的混合動(dòng)力聯(lián)合開發(fā)中心停車關(guān)機(jī)。電機(jī)全力參與(取決于你的油門深度,車速要高于40或48公里/小時(shí))過程平順且寂靜。發(fā)動(dòng)機(jī)的啟停能被感知但不突兀,但在停車信號(hào)和紅綠燈前感受寂靜無聲還得有一定時(shí)間來適應(yīng)。
通用用兩種不同的方式向駕駛員傳遞即時(shí)信息:一種是模擬儀表,一種是計(jì)算機(jī)屏幕。便宜的儀表告訴駕駛員(通過擺動(dòng)的指針)制動(dòng)回收能量被利用了多少,加速輔助情況。同樣,一個(gè)身臨其境的“混合動(dòng)力”情況顯示在導(dǎo)航屏幕上,它能提示動(dòng)力來源(電池還是發(fā)動(dòng)機(jī)),動(dòng)力去向(車輪還是電池)等,兩種顯示都簡(jiǎn)單易用。
伴隨著混合動(dòng)力技術(shù)整車外觀也經(jīng)過了相應(yīng)改進(jìn)以提高空氣動(dòng)力效果,霧燈和兩個(gè)掛鉤開口不見了,格柵稍微變大以獲得更好的冷卻效果,車頂架也取消了,為的是減小空氣阻力。前后腳踏板被做成錐形減小風(fēng)阻,原先圓潤(rùn)的車體有一部分變得更鋒利,鋒利的尾燈也讓空氣流動(dòng)更順暢,更長(zhǎng)和更寬的前氣壩讓空氣更多地從車下通過。
同樣,通用的工程師們想盡量降低車的重量,在車外,鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋和尾門取代了原來的鋼制部件。當(dāng)然,采用后固定玻璃門和拆除備胎和千斤頂也是降低車重的辦法。減薄的前座椅可以省下4.5千克的重量,還給第2排乘客多讓出了38毫米的膝部空間。鋁合金輪輞、稍小的油箱和42伏電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也能讓整車降低些重量。
也許比上述細(xì)節(jié)更引人注目的是車輛尺寸,這是大家庭和周末旅游者用戶最關(guān)心的。GMC Yukon雙?;旌蟿?dòng)力車并沒有在拖曳、載貨能力和乘坐空間方面做過多犧牲,他仍能裝下8位乘客,能拉動(dòng)重2769千克的游船,能裝載623千克的貨物。如果適當(dāng)加大發(fā)動(dòng)機(jī)排量,他似乎就不所不能了。
與非混合動(dòng)力的GMC Yukon相比,混合動(dòng)力車型燃油經(jīng)濟(jì)性提升30%左右,在一個(gè)哪怕是改進(jìn)一點(diǎn)油耗水平(用傳統(tǒng)手段)都非常難得世界里,這樣的成績(jī)簡(jiǎn)直太棒了。