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上海通用称别克君越(图库 论坛)ECO-Hybrid油电混合动力车可以实现15%以上的省油效果,但是却没有明确指出对比的对象。此次推出的别克君越混合动力车采用了通用开发的BAS混合系统,这套系统同时也用于在北美市场上销售的雪佛兰Malibu混合动力车和土星Aura混合动力车两款车型之上。人们都非常关心这款混合动力车省油效果究竟有多好,而美国环保署的EPA油耗测试却显示:通用这套BAS混合系统的省油效果甚微,与同型号车型横向相比没有达到宣传所称的15%以上的省油效果。
图1:别克君越混合动力版的价格仅比普通君越官方售价高出2万元左右,作为一款中级混合动力轿车别克君越混动车似乎非常具有性价比。
轻混合动力技术为何难省油?
目前业内对混合动力技术普遍采用了新评价标准——“混合化程度”作为技术判断的参考。它将现有的混合动力技术分为全混合动力, 辅助混合动力,轻度混合动力和插电式混合动力四个类别。油耗高达9.8升/百公里的雪佛兰Malibu混合动力车以及此次上市的别克君越混合动力车都属于“轻度混合动力”,而油耗为5.1升/百公里的丰田普锐斯属于“全混合动力”,正是由于“轻度混合动力”的结构使得雪佛兰Malibu混合动力车和别克君越混合动力车在油耗上甘拜下风。
图2:通用BAS混合系统的核心是在传统发动机基础上,替换更大功率的起动机,利用车辆减速、短时停车时关闭发动机以节省燃油。
图3:此次上市的别克君越混合动力车都属于“轻度混合动力”,由于电机功率过小,同时电池容量非常有限,因此节油能力也有限。图为通用开发的BAS混合系统。
通用此次在别克君越混合动力车上使用的混合动力技术为通用开发的BAS混合系统(Belt Alternator Starter 皮带传动起动/发电机)。通用的做法是在传统发动机基础上,替换更大功率的起动机。当发动机关闭后,可以依靠这台起动电机快速将发动机拉到较高转速下重新启动发动机,这样可以令内燃机的起动更有效及节省汽油,同时这种车辆可以在减速、短时停车时关闭发动机以节省燃油。通用汽车公司的BAS系统包括以下几个组件:由日立开发的起动/发电机单元(输出功率7kW),张紧轮和皮带(用以承受发电机和起动机的扭矩),发动机控制模块,由美国Cobasys 公司开发的36V镍氢蓄电池等。
在此结构中,发动机通过主传动轴与变速器相联,起动/发电机单元通过皮带传动与发动机曲轴相连。通用开发的BAS系统结构具有简单、重量轻,对整车原有结构改动很小,成本低的优势。但是由于这样的轻度混合模式的电机功率过小,同时电池容量非常有限,因此其理论节油效果也仅为10%左右,实际节油能力并不大。因此从技术的角度看,别克君越混合动力车并不算是真正意义上的混合动力车,因为这样的车型并不能达到混合动力车所要求的节油标准。
图4:图为君越混合动力车工作示意图,红色部分为发动机工作状态,绿色部分为发动机断油状态,黄色部分为电动机介入工作部分。在实际行驶中,发动机工作状态占绝大多数运行时间,电动机仅在起步,加速等状态时短暂介入。
我们可以通过上图来看到君越混合动力车是如何工作的。当车辆处于完全停止时(例如停车等待绿灯放行或堵车时),发动机处于停机状态。当车辆起步时,功率比一般起动机大的起动/发电机单元可以快速启动,拉高发动机转速,同时发动机开始供油,点火。在加速过程中,起动/发电机单元中的电动机与发动机耦合进行短暂的动力辅助,通过叠加扭矩的方式增加动力输出,但是由于电池容量非常小,因此整个动力辅助过程较为短暂。当电动机退出后,发动机继续发力完成加速。当车辆进入巡航车速时,起动/发电机单元和常规车发电机一样由发动机驱动电机发电,为36V镍氢蓄电池充电。当车辆开始急加速时,起动/发电机单元中的电动机退出发电状态,重新再次介入进行短时动力辅助。当车辆进行减速时(例如:未踩油门车辆靠惯性滑行时,或在车辆制动时),发动机都会断油进入滑行状态,同时起动/发电机单元利用动能进行发电,为镍氢蓄电池充电实现部分能量回收。当车辆降低至一定车速或再次踏下油门,发动机会自动启动,恢复至正常供油状态。
另外,君越混合动力车还提供有Auto Stop智能停机模式,可以实现在等待绿灯放行或堵车时关闭发动机。但是进入智能停机模式需要满足较多的条件:首先要求变速器设置为D档运行,空调处于关闭或Eco经济运行模式,电池电量高于L指示,同时进入智能停机模式前,车速需要大于20公里/小时,并且驾驶员还需要踩住刹车踏板激活智能停机模式。但是如果如上条件不能满足,则不会进入智能停机模式。在松开制动踏板后,发动机会立即重新启动并恢复至怠速状态。
图5:采用全混合动力系统的丰田普锐斯(图库 论坛)不仅可以实现如同君越混合动力车这类轻混合动力车所能实现的所有功能,并且还可以通过采用大容量电池以供给电动机进行纯电动模式运行。图为丰田普锐斯的混合动力系统,其中电机功率高达50kW。
图6:属于辅助混合动力车的本田思域则利用发动机停缸技术,VTEC所提供的经济凸轮和电动机三者配合,从而实现与丰田普锐斯接近的油耗性能。图为本田思域(图库 论坛)的混合动力系统,其电机功率为15kW,但是却可以实现纯电动巡航功能。
而反观采用全混合动力系统的丰田普锐斯既可以使用汽油发动机或电动机单独驱动车辆,又可以同时使用两种动力的汽车。不仅可以实现如同君越混合动力车这类轻混合动力车所能实现的所有功能,并且还可以通过采用大容量电池以供给电动机进行纯电动模式运行,同时还可以在巡航过程中,利用动力切换装置用以发动机,电动机各自为动力的耦合和分离。复杂的机构和控制系统使其可以达到5.1升/百公里的油耗。属于辅助混合动力车的本田思域则利用发动机停缸技术,VTEC所提供的经济凸轮和电动机三者配合,从而实现与丰田普锐斯接近的油耗性能。