在时髦的混合动力大旗下通常有三个分支,分别是插电式混合动力、强混合动力和轻混合动力。那么它们之间的主要区别是什么?轻混合动力系统能满足当今市场的需求吗?
按一般分类,混合动力系统有三种主要的技术流派,其中:
1)插电式混合动力——功能最全面,技术难度最高。汽车可用电能单独驱动,并配备一个可以外部充电的大容量蓄电池,通过外部电源进行充电而不只依靠发动机。所以插电式混合动力车更省油,排放更低。
2)全混合动力——也叫强混合动力,它采用大功率电动机,尽量缩小发动机的排量,在起步或低速时,可以单纯依靠电力行驶,但在路况、车辆载重、加速踏板深度等综合因素的影响下,发动机会随时介入工作。全混合动力完全依靠电力行驶的时间并不长。
3)轻混合动力——发动机和电动机共同驱动车轮,主动力是发动机,电动机只作为辅助动力起作用,基本不能单独驱动车辆。最大的特点就是发动机能够在车辆停止时自动停止运转,并能在减速、制动时进行能量再生和回收,可用最低成本实现混合动力的最大效率。
不难看出,三种技术流派实际上代表了三种不同的价值取向和市场定位。插电式混合动力车是为那些极其重视环保人士准备的,因为它在相当一段行驶距离内可以只依靠电力驱动,根本不会产生任何有害气体。但这类车对基础设施有一定要求,因此初期只面向高端市场或特殊用户(有一个很有意思的例子是,比亚迪F3DM虽然车价并不算高端,但由于普通客户难以解决充电问题,所以它目前只能针对集团用户)。全混合动力车由于采用了大功率电动机,其节油和降低排放方面的效果都比较明显,同时对车辆的助推和减少制动都有好处。它能让车主在基本不改变驾驶习惯的情况下产生良好的环保效应,所以也一度成为了汽车界的绿色标志。不过全混合动力车价格昂贵,如果没有相应的政策补贴显得性价比不突出,车体相对更重,车型有全新设计也有原有车型改造而成。轻混合动力车的驾驶感觉更接近普通汽车,由于采用电动机助力和制动回收的措施,能产生一定的节能降耗作用。最重要的是,轻混合动力系统成本较低,普通消费者基本可以承受。
从混合动力的分类看,轻混合动力是基础,有怠速停机、能量回收、电动机助力等基本功能。但电动机太小始终是个软肋,使得轻混合动力车不像其他两类那样有特别突出的成绩单。不过从销售的角度看,轻混也能像全混车型那样成为混合动力里的主流车型,说明除了出色的成本控制外,轻混车型在性能上与传统车型相比还是具有一定优势。
从上海通用君越混合动力车上,我们能看到轻混合动力车的一些特点。
理论上,混合动力系统的电动机助力和制动回收使得车辆在加速、制动性能上受益,但增加的重量(包括电动机和蓄电池)又会抵消上述好处。同时,购买混合动力车的人最关心的还是油耗。为了了解君越混合动力车在诸多方面与非混合动力车有什么不同,我们特地在专业的试验场和实际道路上测试了它的性能。比较对象是君越2.4升精英版车型(加速,制动)和某专业网站搜集的2.4升君越的油耗统计数据。当然,由于时间和环境的不同,这种对比在某种程度上还不够严谨,但至少让感兴趣的人们有一个参考依据。
君越混合动力车在测试场上的成绩是:0~100公里/小时加速10.2秒,100公里/小时紧急制动距离是43.6米。与以前测试的君越2.4精英版相比,成绩基本上可以说相差无几,加速成绩略有上升,制动成绩反而下降。说明电动机加速助力发挥了作用,而电动机制动作用被增加的车重(君越混合动力的配置水平与2.4升豪华导航版相当)抵消了。
实测油耗采用两种方式,利用行车电脑的记录和传统的加油计量方式,换算时都基于里程表数据。理论上,行车电脑的记录比较准确,它由喷油信号换算出耗油量,一般喷油时间、压力和喷嘴孔径决定喷油量,因此一旦油嘴有堵塞现象也会影响油耗的计算。传统的加油计量方式比较粗放,但很多车没有行车电脑,因此保留了这样的油耗记录是为与那些相应车辆做一些对比。在后边的介绍中,油耗结论按行车电脑的记录为准。
油耗测试分两部分,高速油耗和市区油耗。高速测试平均车速95.1公里/小时,最高车速曾达到过135公里/小时;市内测试平均车速21.3公里/小时,有很多停车起步过程,最高车速也就是90公里/小时。最后的结论是高速油耗百公里7.5升,市区油耗百公里12.1升,综合油耗百公里9.8升。另外,在春节刚过路况较好的那几天里,还在北京三环路上进行了近似的等速油耗测试,车速80公里/小时(三环路限速标准)的百公里油耗是8.3升。与此相对,通过对某网站上征集的车主油耗数据采样平均,得出普通2.4升君越的市区平均油耗是百公里13.1升,综合油耗是10.81升。由此可见,即使是轻混合动力,在油耗这一最重要的指标上,即便刨去测试和统计的系统误差,还是有一定效果的。
蓄电池在行李箱内(www.daowen.com)
混合动力工况图
与全混合动力相比,轻混合动力车最大的好处是成本控制好,产品车价容易被消费者所接受。君越混合动力车售价是26.98万元人民币,比相当配置的2.4升豪华导航版贵2万元,考虑到燃油的节省以及对环境的友善,这点付出还是值得的。
整体混合动力框架
轻混合动力车的另一个好处是驾驶感觉与普通轿车没什么差别,这样可以最大限度地让驾驶人延续以往的驾驶习惯。正常行驶时,如果节气门小到一定程度,仪表盘上会有“ECO”标志出现,表明进入比较省油的行驶状态。据资料介绍,当君越混合动力的瞬时油耗小于百公里4升时,ECO指示灯都会亮起。指示灯亮起的频率越高、持续时间越长,表示车辆越省油。通过观察ECO指示灯,可以帮助驾驶人养成良好的驾车习惯。当来到路口遇到红灯时,发动机会熄火,不过2分钟后发动机就重新起动,为的是保证蓄电池有足够的电能,有一种说法是保证蓄电池至少要有80%的电量。这时,如果起步后车速不超过20公里/小时,在停车后发动机就不会熄火了,这是该车程序设定的,而不是功能失灵。另外,如果条件恶劣(如外界温度很高,车内空调开足),发动机从停车到起动的时间要小于2分钟。
君越混合动力系统用功率7千瓦、转矩65牛·米的双向电动机做动力辅助,使用36伏安全工作电压的镍氢蓄电池。电动机安装在发动机的左前部位,通过皮带为发动机提供辅助动力(有点简单,不过还是有一定效果)。混合动力系统有4个主要工作方式,分别为:
1)电动机助力。当起步、加速、爬坡等车辆需要大功率输出时,电动机辅助驱动车辆。
2)智能停机。车辆静止时,发动机断油不运转。松开制动踏板瞬间,发动机自行起动并恢复至怠速状态。不过实现智能停机需要几个条件,包括变速器在D档,空调在OFF或ECO模式下,蓄电池电量(SOC)指示表高于L,踩住制动踏板,第一次停机前,最高车速要大于20公里/小时。
3)减速断油,能量回收。当车速降低(未踩加速踏板,车辆靠惯性滑行时;或在车辆制动时),燃油供应自动切断,电动机作为发电动机发电,为镍氢蓄电池充电。
4)智能充电。发动机运转时,电动机作为发电机发电,为镍氢蓄电池充电。匀速行驶或重踩加速踏板时,产生的多余能量被回收。镍氢蓄电池会在能量回收和智能充电这两种情况下自动充电。
从君越混合动力车上能看到轻混合动力的前景,希望任何能提高燃油经济性和改善大气环境的技术和措施都能得到发展。轻混合动力车门槛相对较低,更容易被市场所接受,但不意味着全混合动力或插电式混合动力没有机会。或许将来,各种混合动力的优点会逐渐融合,那样,效果出众,能被市场接受的产品就越来越多了。
屏幕显示的动力流程
实测油耗示意图
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