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低成本是关键 解读通用eAssist混动系统

发布时间:2012年05月03日 11:28 | 进入汽车论坛 | 来源:Che168 | 手机看视频


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搭载通用eAssist混合动力系统的君越即将上市,但是大多数人还并不熟悉这个用一堆英文字母码起来的混合动力系统。这套混合动力系统究竟有何亮点?25%的节油效果是实力还是吹牛?来看看我们是怎么琢磨的。

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● eAssist系统组成及简介(文中数据来自海外通用官方资料)

eAssist属于轻度混合动力,在新君越上,这套油电混合动力系统主要由通用的2.4SIDI(LAF)缸内直喷发动机、改进的6速自动变速箱、最大功率达15千瓦(20.4马力)的助力电机/发电机、115V的锂离子电池和混合动力系统的控制模块构成。

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2.4SIDI 直喷发动机

在这套系统中,提供主要动力的是2.4SIDI直喷发动机,它已经随着2011款的君威和君越在国内上市了一段时间,直喷技术的应用使其的最大功率和最大扭矩分别达到了137千瓦(186马力)和240牛·米,较之前的2.4ECOTEC发动机分别提升了9.6%和6.7%。

别克 通用别克 君越 2011款 2.4L SIDI豪华版
通用2.4SIDI(型号LAF)直喷发动机

?2.4L SIDI智能直喷发动机2.4L ECO智能发动机
混合工况油耗(L/100km)8.89
最高车速210205
0-100km加速时间(s)9.59.8

身兼三职的电动机

而在这套系统中主要发挥“节能”角色的就是前面提到的15千瓦的电动机,它在这里身兼三职,需要根据车辆的工况切换“起动机/发电机/助力电机”的角色,它能够以15千瓦(20.4马力)的最大功率和150牛·米的扭矩起动发动机,而作为助力电机时,它能够输出11.2千瓦(15马力)的最大功率、可在1000rpm的转速下(电机转速)提供最高107牛·米的扭矩,车辆的最高扭矩可以达到347牛·米的水平,堪比通用的2.0T直喷发动机。

?起动状态助力加速状态
角色起动机助力电机
最大功率15千瓦(20.4马力)/1570-3180rpm11.2千瓦(15马力)/1000-2200rpm
最大扭矩150牛·米107牛·米/1000rpm

115V的锂离子电池组

新君越的eAssist系统中,为电动机供电的是115V的锂离子电池组,电池组的电容量为0.5千瓦时,输出功率15千瓦。电池组被布置在后排座椅和行李厢之间,占据一小部分行李厢容积,相比镍氢电池而言,锂离子电池具有能量密度大、记忆效应低等优点,新君越的eAssist系统当中这组115V的锂电池重量仅为29kg,比我们的全尺寸备胎略重。

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从电池容量上来看,在助力加速的状态下电池的连续放电时间不超过3分钟,但是这个时间长度应对一般的急加速、紧急变线等用途已经足够。

这套系统发挥节能作用的个关键行为如下:

智能启停:车辆在短时停止的状态下关闭发动机,依靠115V锂离子电池组为车辆的用电设备提供电能(关于空调的疑问见后文),当车辆需要启动时,电动机直接带动发动机起动,之后正常行驶。

减速断油/制动能量回收:车辆在一些特定的减速工况下,发动机将自动断油以节省燃料,接近停止时,电动机将承担起驱动车辆的角色,实现车辆启停的平滑过渡。在减速中一旦驾驶者踩下油门踏板,发动机便会回到正常工作状态。

在车辆制动或滑行等工况下,发动机曲轴通过皮带轮带动发电机(前面提到的三职一身的电动机)发电,向锂离子电池组和车辆蓄电池充电。

助力加速:在车辆需要急加速的情况下(控制模块根据油门踏板动作等参数自动判断),电动机通过皮带向曲轴提供额外的扭矩,以此承担发动机的负荷,减少发动机运转阻力和负担,达到减少燃油消耗的目的。

进化和亮点:低成本油电混合解决方案 变速箱表现值得期待!

eAssist从本质上而言,其实就是通用BAS轻度混合动力系统的第二代产品,而这两者都属于BSG技术的解决方案。其最大的优势就是应用范围广,只要功率条件负荷,整套混合动力技术可以方便的和任何平台、任何动力总成匹配。此外这类系统的成本相对于使用大容量电池组的强混车型来说,无论是匹配成本还是制造成本都明显更有优势。

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关于BSG(或是BISG/B-ISG)

我国曾经在奥运前后推广过BSG(Belt Driven Starter Generator)技术,直译过来就是皮带传动起动机。即取消原本通过齿圈起动发动机的电动机,换用大功率起动机使用皮带传动的方式来起动发动机,而这台大功率起动机同时担任发电机的角色,在车辆正常行驶时为蓄电池充电。

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这是一种低成本的解决方案,国内的自主品牌厂商推出的BSG车型基本上都采用了直接更换起动机+大容量铅酸电池的方式(12V)。他们仅对原有车辆做相应改动即可。奇瑞、长安都曾投放过一批BSG出租车验证这一技术的节能效果,国内的东风也推出过相应的车款,不过受限于电池,使用的起动机功率有限,实际的节油效果并不理想。

通用的BAS轻度混合动力系统

通用的BAS系统(Belt Alternator Starter 皮带传动起动/发电机)其实正是BSG技术进化的产物,它的核心仍然是与发动机采用皮带连接的电动机(身兼助力电机、起动机、发电机三职),但它与国内的厂商们最大的不同在于采用了独立的电池组为电动机供电,可以驱动更高功率的电机,使得其能够应用在更大的车型上,并且可以提供更好的助力效果,在节能效果上也更加明显。这套系统在海外曾经应用在通用的Malibu和土星Aura Green Line等车型上。由于这种混合动力系统相比强混(重度混合动力)车型成本低许多,所以Aura Green Line Hybrid曾一度作为北美最便宜的混合动力车出现在人们的视野中。

2008年在国内上市的君越混合动力车型搭载的也是BAS混合动力系统,其价格仅比配置相当的君越车款高出2万元左右,在当时也是价格实惠的新能源车型。
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对照君越的第一代BAS系统来看,eAssist的进化首先体现在电驱动模块上,7千瓦的电动机和36V的镍氢电池被升级为15千瓦电动机和115V锂离子电池,对于车辆的辅助效果明显提升,官方给出的节油效果也从15%提升至25%。

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通用的第一代BAS混合动力技术

两代混合动力系统对比BAS混合动力系统eAssist混合动力系统
助力电机/发电机最大功率7千瓦15千瓦
电池类型/电压镍氢电池/36V锂离子电池/115V
节油比例15%25%

在匹配的动力总成方面,eAssist相比第一代BAS也实现了全面的升级,不仅发动机从2.4L DVVT发动机升级为我们前面提到过的2.4SIDI缸内直喷发动机,匹配的变速箱也从之前的四速自动变速箱升级为6速自动变速箱,而且据资料称,这台6T40变速箱进过了专门的优化和改进,也许之前在通用旗下车型上广泛采用的6T40将会带来全新的表现。

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eAssist不再采用第一代BAS的四速变速箱,而是换上了六速自动变速箱

据资料称,通用对6T40的离合器控制模块和相关硬件进行了升级,减少传动损失的同时提高了变速箱的响应速度,缩短了响应时间,在平顺性和经济性上都有所改善,为了满足发动机停机时变速箱的润滑需求,通用为6T40增加了一个电动的油液泵,保证发动机停机时变速箱油依然能够正常循环,使得无论任何时候发动机恢复运转时,变速箱都能保持良好的工作状态即时匹配。从介绍来看,之前在响应速度上饱受诟病这台6T40也许在君越eAssist车型上能够拿出不错的表现,那么这台变速箱也将是个不错的看点!

此外,eAssist还从科鲁兹ECO上拿来了可变格栅技术(Air Shutter System,小编直接意译便于大家理解),这种类似百叶窗的结构能够在高速行驶时自动关闭下格栅帮助减小空气阻力,也是减少燃油消耗的一个细节。这种对于早年的卡车司机非常熟悉的机构如今已经逐渐开始以自动化的身份重新运用在轿车之上,在空气动力学方面发挥优势。

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● 关于空调的问题:

在第一代BAS系统上,空调压缩机由发动机驱动,只有选择空调的“ECO”模式时,车辆才能够实现智能停机,而在停机时,电池组只负责为风机供电,压缩机并不工作。

不知道在第二代的系统上,对于空调的问题如何处理?各种资料都并没有提到空调的问题,看来使用电动压缩机的可能性几乎为零。那么在炎热的夏季,有多少大城市的车主能在漫长的红灯和拥堵中忍受没有空调的热风?最后还是得开着发动机吹冷风,节油效果自然要打个折扣了。

总结:

总体而言,这套混合动力系统相比上一代产品在实力上已有了明显的进化,从这类技术本身的出发点而言,其成本应当得到了有效的控制,海外版eAssist车型较原本非混合动力车款的价格增加了约2000美元,对应到国内来看,价格的增幅应该能够像当年的君越混合动力车型一样控制在2万元左右,这样一来,如果真的能实现25%的节油效果,那么这样的投资还是比较划算的。近日我们就会展开君越eAssist的试驾之旅,我们不妨来期待一下它的真实油耗表现吧,对了,别忘了顺便看看它的变速箱表现如何!(范鑫)

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