[汽車之家 技術(shù)] 通用汽車目前在混合動力車型的研發(fā)上走了一條與豐田等日系廠商不同的技術(shù)路線,,作為一輛增程式混合動力車型,,雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)Volt(后面簡稱沃藍(lán)達(dá))究竟有何技術(shù)特點,?其續(xù)航里程、油耗表現(xiàn)與普通車有何差異,?為此,,我們也專門購進(jìn)了一輛沃藍(lán)達(dá),,通過體驗來盡可能準(zhǔn)確地解答這些問題。
● 何為增程式混合動力
與目前全球銷量最大且技術(shù)成熟的豐田普銳斯相比,,沃藍(lán)達(dá)采用了市面上相對較少的增程式混合動力系統(tǒng),。簡單來說,它具有插電和增程兩種工作狀態(tài),。在插電模式下,,通過接入外接電源來為車輛充電,這時車內(nèi)16千瓦·時容量的鋰離子電池組用來存儲電能,。充滿電后,,電池組可以驅(qū)動車輛行駛約60公里(實際里程后面會討論),從而滿足一般的城市代步需求,。
當(dāng)電池組的電能耗盡(實際上當(dāng)電池組的電量還剩40%左右時,,系統(tǒng)便會切斷插電工作模式),但又不能充電時,,沃藍(lán)達(dá)便進(jìn)入增程模式,。這時發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的1.4L汽油機(jī)會工作來提供電能,這些電能一方面用來驅(qū)動車輛,,另一方面還可以為電池組充電,。此外,電池組也會回收車輛制動時的能量,。由于沃藍(lán)達(dá)可以靈活地在兩種驅(qū)動模式之間選擇,,所以用戶所受到的限制就大大減少。如果用戶具備充電條件(220V普通交流電源即可),,完全可以把它當(dāng)做一臺電動車來開,。如果到了沒有充電條件的遠(yuǎn)郊,用戶也不必?fù)?dān)心車輛半路拋錨,,這時它就相當(dāng)于一輛使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的車輛,。
我們可以看出,普銳斯車型的混合動力系統(tǒng)是根據(jù)車輛不同的行駛工況(起步,、低速巡航,、急加速等)來判定何時讓傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)參與到動力系統(tǒng)中來,而沃藍(lán)達(dá)的增程式混合動力很清晰地被分成插電和增程兩種工作模式,,先是純電動行駛,,當(dāng)電量用盡后發(fā)動機(jī)介入發(fā)電來驅(qū)動車輛進(jìn)入增程模式。我們很難說二者孰優(yōu)孰劣,,只不過是在節(jié)能省油的相同目標(biāo)下的不同技術(shù)策略而已,。
● 動力系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)
沃藍(lán)達(dá)的電力驅(qū)動系統(tǒng)包括兩個電動機(jī)(一臺主電動機(jī)和一個發(fā)電機(jī)/電動機(jī))、三個離合器以及一個行星齒輪組。此外車輛還有一臺1.4L汽油發(fā)動機(jī)以及位于乘員艙下部的16千瓦·時鋰離子電池組,。
電動機(jī)的特點是在低轉(zhuǎn)速下可輸出較大的扭矩,,而一旦轉(zhuǎn)速升高,電動機(jī)的效率就會隨之降低,。沃藍(lán)達(dá)的電力驅(qū)動系統(tǒng)為了克服電動機(jī)的這一劣勢,,特意在傳動機(jī)構(gòu)中加入了行星齒輪組,它對于提高車輛整體的行駛效率也有很大幫助,,無形當(dāng)中也減少了車輛在高速行駛時的電能損耗,。
● 充電裝置和充電時間
為了更全面地體驗這款增程式混動車型,我們在辦公地點的地下車庫里安裝了充電樁,。根據(jù)要求,,充電樁可以使用交流220V電壓,而線路必須能承受至少10A的電流,,此外插座需要接地,。除了充電樁,沃藍(lán)達(dá)是不允許使用便攜式或者備用發(fā)電設(shè)備來對其進(jìn)行充電的,�,! �
當(dāng)車輛進(jìn)入增程模式時,即表明電池的電量已用盡,,我們也測試了車輛在此狀態(tài)下充滿電所需的時間以及所用的電量,。根據(jù)說明書的標(biāo)示,在5-25℃的環(huán)境下,,沃藍(lán)達(dá)充滿電約需6小時,。我們辦公地點的地下車庫的環(huán)境溫度在13℃左右,充滿電最終用了6小時13分鐘,,所用去的電量約11千瓦·時(1千瓦·時=1度電),。這也正如我前面所提到的,雖然電池組為16千瓦·時,,但是當(dāng)電量剩余40%左右時,,就會切換到增程模式,所以充滿使用掉的那60%的電能需大約11千瓦·時左右的電量,。
● 幾種動力行駛模式
在實際駕駛過程中,,沃藍(lán)達(dá)有幾種行駛模式,而通過中央顯示屏可以直觀地看到車輛動力系統(tǒng)實時的工作情況,。
◆ 插電模式下
——單一電動機(jī)行駛模式
在插電模式下,沃藍(lán)達(dá)就是一輛純粹的電動車,。在城市駕駛的中低車速和急加速工況下,,其只依靠電池組的能量來驅(qū)動主電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時,主電動機(jī)最大功率為111千瓦,,并且能平順地提供高達(dá)368�,!っ椎淖畲笈ぞ亍\囕v行駛時非常安靜,,但是在起步加速和制動時可以明顯地聽到電流聲,,此外沃藍(lán)達(dá)也加入了起步蠕行功能,在D擋松開剎車后,,車輛便會緩慢前行,,這與普通的內(nèi)燃機(jī)車型并不二致。
——高速雙電動機(jī)行駛模式
在插電模式下且車輛高速巡航時,,由于此時單純依靠主電動機(jī)會導(dǎo)致工作效率降低,,所以行星齒輪組會將發(fā)電機(jī)/電動機(jī)相耦合,此時發(fā)電機(jī)/電動機(jī)就將作為一個小型電動機(jī)與主電動機(jī)同時工作以提高工作效率,,這也降低了高速巡航狀態(tài)下主電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,,使得沃藍(lán)達(dá)在高速公路上以純電動模式行駛時跑得更遠(yuǎn),不過在此種狀態(tài)下,,車輛也是最為費電的,。
◆ 增程模式下
——中低速單一電動機(jī)行駛模式
當(dāng)電池能量耗盡時,沃藍(lán)達(dá)的1.4L汽油發(fā)動機(jī)會通過離合器與發(fā)電機(jī)/電動機(jī)相連,,此時發(fā)電機(jī)/電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用來將電能直接提供給主電動機(jī),,并驅(qū)動其工作,此時發(fā)動機(jī)就相當(dāng)于為車輛充電的充電樁,。而當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動時,,在車內(nèi)可以聽到發(fā)動機(jī)工作的聲音,通過油門踏板也能感到明顯的振動,。
——高速雙電動機(jī)行駛模式
純電力驅(qū)動模式下的高速雙電動機(jī)驅(qū)動方式也被用于增程模式,,此種情況下離合器使發(fā)電機(jī)/電動機(jī)和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)以及行星齒圈相連,從而使發(fā)動機(jī)和兩個電動機(jī)共同運(yùn)轉(zhuǎn),,此時所有的能量都通過行星齒輪聚集在一起,,并傳送到最終的驅(qū)動系統(tǒng)。在增程模式下對車輛制動時,,一部分動能同樣會被回收到鋰離子電池組中,。
● 實際油耗表現(xiàn)
對于一輛純電動車或混合動力車型來說,其空調(diào)系統(tǒng)的制冷和制熱功能不再依靠發(fā)動機(jī),,而是通過電池組中的能量來帶動空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)的,。所以沃藍(lán)達(dá)在充滿電后的電能并不是全部用來驅(qū)動車輛,其中一部分要用來帶動空調(diào)系統(tǒng)以及其它電子設(shè)備,。
在寒冷的天氣里,,坐進(jìn)沃藍(lán)達(dá)開啟空調(diào)后很快就有暖風(fēng)吹出,這與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型需要等到水溫升高的一定程度才有暖風(fēng)存在很大不同。而當(dāng)室外溫度為零下時,,要想使車內(nèi)溫度保持在20℃左右,,溫差就超過了20℃,所以冬天對于純電動汽車或者混合動力車型來講,,往往要消耗更多的電能用于維持駕駛室的溫度,。此外,電池組在寒冷環(huán)境下的自身能量損耗也較大,,所以綜合來看,,寒冷的外界環(huán)境條件會給新能源車型的續(xù)航里程帶來較大問題。
在北京12月下旬的天氣里,,我們對沃藍(lán)達(dá)插電模式的續(xù)航里程進(jìn)行了測試,。在室外環(huán)境溫度為-3℃,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定在27℃且最小能耗模式的條件下,,沃藍(lán)達(dá)在相對擁堵的城市路況(平均時速約30km/h)的實際續(xù)航里程約47公里(充滿電后車輛顯示的續(xù)航里程為56公里),。
在增程模式下,外界環(huán)境溫度為3℃,,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定在27℃的條件下,,我們行走了一段包含相對擁堵的城市路況(約70公里)和120km/h的高速巡航路段(約85公里)來測試其油耗表現(xiàn),實際體驗下來根據(jù)行車電腦的顯示器百公里油耗為6.8L,。
沃藍(lán)達(dá)的油箱容積為35L,,如果按照7L/100km的油耗來計算,再加上電池組的能量,,沃藍(lán)達(dá)的續(xù)航里程可以超過500公里,,這一點上,它與普通內(nèi)燃機(jī)汽車沒有太大區(qū)別,。此外,,通過儀表盤右側(cè)的能效球可以幫助駕駛者更為經(jīng)濟(jì)節(jié)能地駕駛車輛。
● 全文總結(jié):
在增程模式下,,沃藍(lán)達(dá)就像一輛普通采用內(nèi)燃機(jī)的車輛,,其綜合油耗表現(xiàn)也是不錯的,特別是沃藍(lán)達(dá)的整備質(zhì)量超過了1.7噸,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雅閣,、君越這個級別的車型。而在堵車以及制動時,,沃藍(lán)達(dá)可以獲得比普通車輛更高的能效水平,,而此時的環(huán)境溫度對油耗的影響并不是很大。在插電模式下,,沃藍(lán)達(dá)就是一輛純電動汽車,,此時的環(huán)境溫度,,特別是低溫環(huán)境對車輛的續(xù)航里程還是有較大影響的,。綜合來看,,在城市50公里左右的短途行駛中,我們可以全部依靠插電模式來完成,,當(dāng)超過這個里程后,,就需要汽油機(jī)的介入,所以這種增程式混合動力車型兼顧了短途行駛的零排放以及遠(yuǎn)距離行駛的續(xù)航問題,。
如果我們以一段300公里的路程以及7L/100km的油耗來計算,,在前50公里依靠純電動行駛不消耗汽油,后250公里的耗油量為17.5L,,綜合下來,,其百公里油耗為5.8L。路程超過300公里,,油耗會逐步增加,,小于300公里,百公里的油耗水平還會降低,,所以沃藍(lán)達(dá)在燃油經(jīng)濟(jì)性方面的表現(xiàn)還是不錯的,,只不過這需要建立在擁有一個私人車位和充電樁的基礎(chǔ)上,而其接近50萬的售價也讓消費者難以對它提起興趣,。截止到2012年底,,沃藍(lán)達(dá)在全球累計的銷量約3萬臺,我想作為一款新能源車型,,對混合動力技術(shù)的創(chuàng)新,、驗證以及積累或許才是通用現(xiàn)階段最為看重的。(文/汽車之家 馮景毅)
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電動,?混動,?雪佛蘭VOLT到底是什么?
http://zphnet8.com/tech/201107/223547.html
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