在自主混合动力汽车发展的历程中,客车一直是自主企业走在最前列的,也是实际应用效果最好的。
在大城市,一辆12米公交车如果行驶在拥堵路段,百公里油耗突破40升是轻而易举的,而在同样线路,金旅的12米混合动力公交能够将百公里油耗控制在25~26升,节油率超过30%。到底金旅的混合动力公交有什么秘密,能够创造如此节油佳绩?为此,记者试驾了金旅的第三代混合动力公交产品,为您带来前所未有的深度解读。
众所周知,混合动力起源于丰田普锐斯轿车。但与轿车不同,公交车有自己特殊的使用情况,不仅起步停车更加频繁,同时最高时速也非常有限,大部分时间都工作在60km/h以下。所以金旅在设计混合动力系统时,并没有简单的照搬轿车经验,而是开发出了针对性极强的公交专用混动系统。特别是在最关键的储能系统领域,金旅在国内首创以超级电容作为储能方式,并在随后的大规模商业化运行中验证了超级电容的安全、高效和长寿命,更在不经意间成为目前混合动力市场的主流技术方向。
金旅为客户提供的混合动力公交产品,有三种不同的解决方案,分别是纯超级电容储能+驱动电机直驱方案、"超级电容+锂电池"混合储能+驱动电机直驱方案和纯超级电容储能+驱动电机+自动变速箱方案。根据城市路况不同,用户可以灵活选择,在充分发挥混合动力节油性能的基础上,最大程度的节约购车成本。
本次记者试驾的这款车是金旅即将交付厦门公交的新车,属于金旅第三代混合动力技术,采用了"超级电容+锂电池"混合储能+驱动电机直驱的设计,即能实现较高的节油率,同时也可以满足一些线路的拥堵路况或有长上坡的需求。
动力篇
对于公交车来说,起步加速是最为重要的一项性能,常规动力公交,由于发动机低速扭矩不足,往往需要大油门提高转速起步,不仅一部分燃料被白白消耗、离合器加速磨损,且产生的噪音、尾气对周围环境都会产生负面影响。针对这种情况,金旅的混合动力公交在时速低于20km/h,采用了纯电驱动模式,发动机只负责给储电系统充电。由于电动机具有低速大扭矩的特点,尽管没有发动机的帮助,起步却丝毫不费力,加速感非常明显。0~20km/h加速平均时间只有4.29秒,比传统的公交车更给力。
在整个加速过程中,记者特别注意了储电系统的放电情况,如果全油门加速电流会迅速攀升,最大可以达到250A,之后逐渐下降;如果加速温柔一些,最大电流也要达到150A左右。这样大的放电电流,只有超级电容才能轻松驾驭,如果仅用锂电池,不仅电池放电能力有限,限制了加速性能,且反复的大电流充放电对电池寿命也会有严重影响。
而超级电容+锂电池的设计在充分利用超级电容充放电能力强的特点之外,又兼顾了储电量的需要,使得金旅的混合动力客车适应能力更强。即便遇到长坡道、高架桥和严重拥堵路况,长时间低速行驶,也能保证有足够的电量持续行进。
当时速超过20km/h之后,发动机的转速也离开了怠速区间,开始与电动机协同工作,油电双动力同时驱动的车辆加速更为有力了。在从纯电到油电混动的过程中记者并没有感到任何顿挫,动力结合的非常平顺。这时仪表指示的放电电流随着速度的不断提高而逐渐减小,在达到60km/h后,放电电流归零,车辆完全由发动机牵引,此时发动机的转速已接近2000转。
金旅技术中心新能源项目负责人林宜备工程师告诉记者,因为电动机和发动机的最佳工作区间都在2000转以内,在此范围内不论是电动机效率还是发动机的燃油经济性都是最优的。通过对后桥差速器的精确匹配,发动机和电动机的最佳工作区间正好覆盖了车辆最常用的速度范围。从0~60km/h加速平均用时仅24.45秒。
经济篇
然而,提升动力性能,对于金旅油电双驱混合动力来说还不算最大的亮点,节油能力才是它的主要特长。
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