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混合式發(fā)動(dòng)機(jī)

ainet.cn   2009年03月12日

共軌柴油機(jī)和直接噴射汽油動(dòng)力系統(tǒng)改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,并且使之更加清潔,但是仍然需要進(jìn)一步改進(jìn)。歐洲和美國(guó)的排氣污染法規(guī)的規(guī)定越來(lái)越嚴(yán)格。制造商不得不生產(chǎn)更多的低污染新產(chǎn)品。

 

將來(lái),氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)或者燃料箱可能成為汽車動(dòng)力,但是這些制造工藝仍然處于初期階段。到目前為止,它們?nèi)狈ψ鳛榈湫图彝マI車動(dòng)力的性能和可靠性。而且,氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)或者燃料箱的制造成本非常昂貴,難以批量生產(chǎn)。與此同時(shí),汽車工業(yè)正在尋找有效的技術(shù)方法來(lái)減少污染。混合式動(dòng)力系統(tǒng)可能就是相應(yīng)的解決途徑。

 

毫無(wú)疑問(wèn),豐田汽車憑借其“先驅(qū)”小型汽車在當(dāng)前汽車領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先位置,然而,其他制造商正在努力追趕,例如通用汽車、戴姆勒克萊斯勒汽車和福特汽車。

 

現(xiàn)在,擁有汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和氫氣動(dòng)力系統(tǒng)的改進(jìn)計(jì)劃已經(jīng)不成問(wèn)題。歐洲和美國(guó)所使用的新一代汽車將會(huì)越來(lái)越多的采用混合式發(fā)動(dòng)機(jī)?!跋闰?qū)”汽車的熱銷已經(jīng)證明,消費(fèi)者的需求是至關(guān)重要的。唯一尚待分曉的是,它的優(yōu)勢(shì)能夠持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間,以及何種類型的混合式系統(tǒng)是最有效的。

 

豐田汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)合艾金森循環(huán)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)

 

混合式系統(tǒng)必須克服的問(wèn)題之一就是,關(guān)于其實(shí)質(zhì)的混亂狀態(tài)“混合式”這個(gè)術(shù)語(yǔ)經(jīng)常適用于剎車和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)采用電力和水力的混合動(dòng)力。

 

混合式系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的結(jié)合體。這個(gè)工藝技術(shù)以不同的方法綜合了兩種動(dòng)力資源,以便在彌補(bǔ)它們的弱點(diǎn)的同時(shí),從中尋求最佳效率。雖然混合式系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī),但是它們不像電動(dòng)汽車那樣需要外部裝料。

 

使用中的混合式系統(tǒng)主要分為三種類型:串聯(lián)式、并聯(lián)式和串并聯(lián)式。在串聯(lián)式混合系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī),并且電動(dòng)機(jī)運(yùn)用其產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)汽車。該系統(tǒng)能夠運(yùn)行小功率發(fā)動(dòng)機(jī),穩(wěn)定的產(chǎn)生電能,供給馬達(dá)以及為電池充電。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)是用來(lái)為馬達(dá)提供能量的,所以這兩個(gè)系統(tǒng)承擔(dān)大致一樣的工作量。

 

在并聯(lián)式混合系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車。這兩種來(lái)源的驅(qū)動(dòng)力根據(jù)行車條件來(lái)選擇使用,而且這兩種能源可以同時(shí)使用。電池是通過(guò)開(kāi)關(guān)作為發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)行充電的,而且電池中的電能被用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車該系統(tǒng)不能在為電池充電的同時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),因?yàn)樵撓到y(tǒng)只有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)是主要電源。

 

串并聯(lián)式混合系統(tǒng)充分利用了兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。它擁有兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),而且根據(jù)行車條件,選擇只采用電動(dòng)機(jī),或者采用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)兩種驅(qū)動(dòng)力,以便達(dá)到最高效率。必要時(shí),該系統(tǒng)采用發(fā)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。這就是豐田汽車所采用的系統(tǒng)。能量分裂裝置分割了發(fā)動(dòng)機(jī)的能量,所以直接供給車輪和發(fā)動(dòng)機(jī)的能量比是不斷變化的。

 

混合式系統(tǒng)在很多方面增加了能量效率。當(dāng)汽車停下來(lái)時(shí),該系統(tǒng)可以自動(dòng)停止引擎空轉(zhuǎn),減少燃料的正常損耗數(shù)量。

 

電力再生制動(dòng)系統(tǒng)可能增加節(jié)省燃料的簡(jiǎn)單方法,例如當(dāng)汽車停止時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。減速時(shí)作為熱能正常損耗的動(dòng)能能夠恢復(fù)為電能。所以當(dāng)駕駛者遇到紅綠燈時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)關(guān)閉。當(dāng)交通信號(hào)燈變?yōu)榫G色時(shí),他只需簡(jiǎn)單地輕踩油門(mén),就可以運(yùn)用儲(chǔ)存的龜能繼續(xù)行使。當(dāng)引擎無(wú)效率的空轉(zhuǎn)和排放標(biāo)準(zhǔn)較高時(shí),采用電動(dòng)機(jī)是比較劃算的。電動(dòng)機(jī)還能夠減少交通噪音。

 

電動(dòng)機(jī)還可以在加速時(shí)幫助發(fā)動(dòng)機(jī),而且能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低的工作條件下驅(qū)動(dòng)汽車。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)效率較高時(shí),電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電能可以儲(chǔ)存起來(lái)。

 

能量效率意味著減少污染。還意味著低廉的燃料成本,這些可以說(shuō)明豐田“先驅(qū)”汽車熱銷的某些原因。但是“先驅(qū)”汽車成功的主要原因在于容易發(fā)動(dòng)。通常來(lái)說(shuō),排放標(biāo)準(zhǔn)和汽車驅(qū)動(dòng)力之間存在某種平衡。豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)(THS)的目的在于使環(huán)境效果與驅(qū)動(dòng)力相互兼容。

 

 

豐田汽車的系統(tǒng)是串并聯(lián)混合式,包括將驅(qū)動(dòng)力分裂為兩個(gè)路線的裝置。在其中一個(gè)線路中,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接被傳輸?shù)狡囓囕?。在第二個(gè)電路中,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能,以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或者為電池充電。

 

這個(gè)獨(dú)特結(jié)構(gòu)發(fā)揮若干節(jié)約能源的功效。它能夠在汽車停止和空轉(zhuǎn)或者低速行使時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。它還能夠在低速行使時(shí)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車,以及在任何速度行使時(shí)幫助發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的低速輪胎轉(zhuǎn)矩和巨大功率,它可以無(wú)需離合器或者傳送器而再生制動(dòng)能量。市場(chǎng)銷售的混合協(xié)同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是最新一代的豐田動(dòng)力系統(tǒng),它在很大程度上增加了功率輸出、加速和環(huán)境性能。

 

混合動(dòng)力系統(tǒng)Ⅱ比第一代有了顯著的改進(jìn)。借助于高級(jí)的回轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī),該系統(tǒng)能夠產(chǎn)生1.5倍的驅(qū)動(dòng)力。它擁有高性能電池以及最新的高電壓電路,高性能電池能夠改善電力供應(yīng)。發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的電源電路能夠顯著減少能量在傳輸過(guò)程中的損耗數(shù)量。因此,電動(dòng)機(jī)動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力共同運(yùn)作效率更高,而且運(yùn)轉(zhuǎn)更加流暢。

 

該系統(tǒng)的所有主要部分都是由豐田汽車單獨(dú)開(kāi)發(fā)的。高電壓電源電路、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電池都是為混合動(dòng)力系統(tǒng)Ⅱ重新設(shè)計(jì)的。

 

該系統(tǒng)兩個(gè)動(dòng)力來(lái)源:采用艾金森循環(huán)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī);兼?zhèn)浒l(fā)電機(jī)、高性能鎳金屬氫化物(NiMH)電池和動(dòng)力控制單元的永磁同步電動(dòng)機(jī)。

 

“先驅(qū)”汽車的Ni-MH電池

 

動(dòng)力控制單元包含 500 伏電源電路和交流電—直流電反向變流器。反向變流器將發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電與混合式電池產(chǎn)生的直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換。其他關(guān)鍵組成部分包括動(dòng)力分裂裝置,該裝置通過(guò)分派和聯(lián)合來(lái)傳送發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力。

 

“先驅(qū)”汽車的反向變流器

 

該系統(tǒng)的基本前提是,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低時(shí),引擎停止運(yùn)作。因此,在汽車啟動(dòng)以及中低速行使時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)根本不運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)情況下行使時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力由動(dòng)力分裂裝置進(jìn)行分割。某些動(dòng)力傳送到發(fā)電機(jī),繼而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。其余的動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)車輪。

 

當(dāng)駕駛者需要突然加速,電池就會(huì)提供額外動(dòng)力,引擎和馬達(dá)相應(yīng)的流暢和快速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)汽車減速或者剎車時(shí),馬達(dá)就成為汽車車輪驅(qū)動(dòng)的大功率發(fā)電機(jī)。這個(gè)電力再生制動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)能恢復(fù)為電能,并且將它儲(chǔ)存在電池中。電池的儲(chǔ)存電量被謹(jǐn)慎運(yùn)用。當(dāng)它需要再次充電時(shí),引擎驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)將電池充滿。而且只要汽車靜止下來(lái),引擎就會(huì)自動(dòng)停止。

 

根據(jù)豐田汽車已經(jīng)發(fā)展成熟的工業(yè)技術(shù),電動(dòng)機(jī)在不斷發(fā)展,豐田汽車現(xiàn)在致力于電動(dòng)汽車。通過(guò)在釩形成過(guò)程中加入永久磁鐵釹,傳動(dòng)力矩得到改善,而且它的功率不斷增加。在電源從274伏特增加到500伏特的同時(shí),功率輸出已經(jīng)從33千瓦增加到50千瓦。由于調(diào)制控制器系統(tǒng)改善了電脈沖的變化,中心功率已經(jīng)增加了百分之三十。

 

豐田汽車改善了發(fā)電機(jī)回轉(zhuǎn)器的強(qiáng)度,以便將回轉(zhuǎn)數(shù)量極限從6500增加到10000。這就為汽車在中等速度時(shí)增加更多動(dòng)力。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)裝置是絕緣柵雙極晶體管,能夠加大電池電源的電壓,以及為了驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。因?yàn)楸仨氜D(zhuǎn)換的電流是大量的,所以熱量產(chǎn)生最小化是非常重要的。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),豐田汽車開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的晶體管,小心的調(diào)整至晶體標(biāo)準(zhǔn)。該晶體管比以前所采用的裝置小百分之二十。

 

通過(guò)改善電極材料和通過(guò)在它的單元之間采用全新的連接結(jié)構(gòu),Ni-MH電池的內(nèi)電阻已經(jīng)減少。因此,新電池的輸入/輸出密度比以前高百分之三十五。

 

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是豐田汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的中心。這也將效率最大化。1.5升的單元體采用艾金森循環(huán),這是加熱效率最高的高膨脹率循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)原理允許獨(dú)立確定壓縮沖程和膨脹沖程的持續(xù)時(shí)間。燃燒室只有在活塞工作沖程上模完全落下之后才能被排空,允許發(fā)動(dòng)機(jī)采用所有的活塞工作沖程能量。調(diào)整進(jìn)氣閥的工作時(shí)間能夠使該系統(tǒng)的效率更高。理想的循環(huán)效率非常高,但是為了發(fā)動(dòng)機(jī)不能輕易的提供大功率,它事實(shí)上沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用,除非與增壓器共同使用。

 

除了可變氣門(mén)正時(shí)之外,發(fā)動(dòng)機(jī)采用具有傾斜擠壓角度的燃燒室。它的形狀能夠確?;鹧婵焖俅┻^(guò)燃燒室。鋁合金氣缸座和壓縮進(jìn)氣歧管也有助于改善發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和規(guī)模。

 

 

自從 2004 年早期問(wèn)世以來(lái),“先驅(qū)”汽車在歐洲的銷售穩(wěn)步增長(zhǎng),在年末達(dá)到8500輛。豐田汽車公司已經(jīng)將其本年度銷售目標(biāo)確定為 15000,并且擴(kuò)大生產(chǎn)能力,以便向全世界銷售180000輛汽車。豐田汽車對(duì)工業(yè)技術(shù)的信心影響了其他制造商,他們現(xiàn)在努力開(kāi)發(fā)他們自己的系統(tǒng)。戴姆勒—克萊斯勒、通用、福特、雷諾、日產(chǎn)、本田、羅孚、PSA標(biāo)致雪鐵龍汽車、馬自達(dá)和沃爾沃都擁有管道系統(tǒng)。

 

汽車巨頭的合作

 

為了縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間,與他們的供應(yīng)商和工程機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作是非常普遍的,因此與其他汽車制造商之間的合作協(xié)議也非常普遍。福特汽車公司與豐田汽車公司進(jìn)行合作,了解到關(guān)于混合動(dòng)力系統(tǒng)Ⅱ的某些技術(shù)機(jī)密。戴姆勒—克萊斯勒汽車公司和通用汽車公司也聯(lián)合他們的資源共同開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力系統(tǒng)。

 

戴姆勒—克萊斯勒汽車公司和通用汽車公司已經(jīng)協(xié)力開(kāi)發(fā)了完整的混合燃料推進(jìn)系統(tǒng),應(yīng)用于后輪和前輪驅(qū)動(dòng)汽車。該系統(tǒng)將單獨(dú)應(yīng)用于各自公司的汽車中。廣泛的方案也將為另外的合伙人提供機(jī)會(huì),而且可能成為其他制造商的混合動(dòng)力來(lái)源。

 

通用汽車公司計(jì)劃在2007年后期,在通用汽車兩個(gè)最流行的車型雪佛蘭豪放和GMC Yukon中開(kāi)始研制它的第一個(gè)完全混合式運(yùn)動(dòng)型多用途車(suv)?!霸撓到y(tǒng)的性能、燃料經(jīng)濟(jì)性以及高效率組件使之廣泛應(yīng)用于各種汽車和機(jī)動(dòng)車,”通用動(dòng)力集團(tuán)副總裁湯姆史蒂芬說(shuō),“我們相信對(duì)于任何汽車構(gòu)造來(lái)說(shuō),該系統(tǒng)是效率最高的混合式設(shè)計(jì)。”

 

該系統(tǒng)是“雙?;旌鲜健?,包含用于不同機(jī)動(dòng)車的兩個(gè)電動(dòng)機(jī)。通過(guò)提供充分電力牽引或者增加發(fā)動(dòng)機(jī)的推力,第一個(gè)模式能夠在城市中低速和頻繁停車操作中節(jié)約燃料。第二個(gè)模式用于公路速度,以便根據(jù)行使位置確定燃料經(jīng)濟(jì)性的最佳狀態(tài),例如什么時(shí)候牽引拖車或者攀爬陡坡。

 

戴姆勒—克萊斯勒汽車的德國(guó)制造商梅賽德斯—奔馳汽車公司已經(jīng)將該工業(yè)技術(shù)用于其S系列豪華汽車。當(dāng)豐田汽車采用小引擎綜合電力系統(tǒng)時(shí),梅賽德斯汽車公司已經(jīng)將混合動(dòng)力系統(tǒng)用于它的強(qiáng)大V8 CDI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)?!案鶕?jù)P1/2原理,我們的工程師已經(jīng)使內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的協(xié)作達(dá)到完美程度,以至于運(yùn)行方式之間的轉(zhuǎn)換現(xiàn)在已經(jīng)幾乎無(wú)法察覺(jué),”梅賽德斯汽車公司的技術(shù)研發(fā)主任托馬斯韋伯博士說(shuō)。

 

梅賽德斯汽車混合式動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的最高功率為241千瓦。V8 CDI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)本身的功率為191千瓦和560Nm扭矩。這兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的聯(lián)合功率為 50千瓦,確定乘坐舒適性和加速的最佳狀態(tài)。性能對(duì)于梅賽德斯汽車來(lái)說(shuō)是非常重要的賣(mài)點(diǎn),而且汽車能夠在了7.6秒內(nèi)從0加速至每小時(shí)100公里。

 

憑借第二個(gè)電動(dòng)機(jī),柴油機(jī)可以無(wú)需轉(zhuǎn)化在任何時(shí)候開(kāi)始運(yùn)作,獨(dú)立于行使方式。1.9千瓦小時(shí)的NiMH電池安裝在汽車的后行李箱中,為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。制動(dòng)期間能量得到恢復(fù),而且當(dāng)汽車行駛時(shí),V8柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為電池再次充電。

 

混合動(dòng)力系統(tǒng)原理是根據(jù)七種速度的七檔自動(dòng)變速器和Pl/2混合變速器,以便確保S系列汽車持續(xù)處于最佳運(yùn)作狀態(tài)。

 

“依靠啟動(dòng)循環(huán),能夠減少百分之十五至百分之二十五的燃料消耗,”韋伯說(shuō),“而且七檔自動(dòng)變速器有助于提高舒適性,這在混合動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域是獨(dú)一無(wú)二的。”

 

戴姆勒—克萊斯勒汽車的美國(guó)品牌“道奇”也已經(jīng)開(kāi)始采用混合工業(yè)技術(shù)?!暗榔婀颉陛p型載貨汽車采用混合動(dòng)力系統(tǒng)改善燃料效率和性能,但是汽車還可以作為發(fā)電機(jī),提供110/22伏特的交流電。該系統(tǒng)在建筑場(chǎng)地特別有用,用于休閑娛樂(lè)以及緊急備用動(dòng)力斷電時(shí)。

 

在歐洲,戴姆勒—克萊斯勒汽車公司在它的梅賽德斯—奔馳“凌特”輕型商務(wù)車采用類似方法?!傲杼亍逼嚥捎谩安迦胧健被旌蟿?dòng)力驅(qū)動(dòng)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相聯(lián)合。插入式意味著汽車擁有動(dòng)力插座,這樣電池就可以進(jìn)行再次充電,即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),例如晚上。有的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)“凌特”汽車沒(méi)有設(shè)計(jì)再次充電插座。

 

插入式汽車采用功率70千瓦的電動(dòng)機(jī)以及傳統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

 

就像梅賽德斯汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)那樣,電動(dòng)機(jī)從電容14千瓦/小時(shí)的Ni-MH日電池那里獲得能量。在純粹電力推進(jìn)的情況下,運(yùn)作距離最多只有30公里。電池還可以被工作人員或者應(yīng)急服務(wù)機(jī)構(gòu)用來(lái)操作工具和設(shè)備。

 

該系統(tǒng)也存在某些缺陷。電池再次充電只能部分通過(guò)電力再生制動(dòng)系統(tǒng)完成,主要還是依靠主電源提供。因?yàn)樵俅纬潆姇r(shí)間大約為六小時(shí),所以充電必須在晚上進(jìn)行。該系統(tǒng)的體積也非常龐大,輔助設(shè)備重達(dá)350公斤。“如果采用鏗離子電池來(lái)代替Ni-MH電池,重量可以減少160公斤,”梅賽德斯汽車公司如是說(shuō)。

 

沒(méi)有設(shè)計(jì)插座的“凌特”汽車擁有功率30千瓦的小型電動(dòng)機(jī)以及電容只有3千瓦/小時(shí)的小型電池。當(dāng)純粹依靠電力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),汽車的行使距離只有3-4公里。

 

梅賽德斯汽車公司打算將混合動(dòng)力系統(tǒng)馬上投入生產(chǎn)?!斑@不僅僅是調(diào)查研究——消費(fèi)者試驗(yàn)預(yù)計(jì)于2005年開(kāi)始,”梅賽德斯汽車公司說(shuō),“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)在理論上適合于連接燃料電池達(dá)到批量生產(chǎn)的成熟階段之前的過(guò)渡期?!?/SPAN>

 

福特獲得專家?guī)椭?/SPAN>

 

就像戴姆勒—克萊斯勒汽車和通用汽車那樣,福特汽車也著眼于采用混合動(dòng)力來(lái)改善其汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性以及減少污染。在美國(guó),它的“冀虎” SUV越野車最先安裝完整的混合動(dòng)力電能系統(tǒng)。該汽車同時(shí)具有零污染和節(jié)約燃料的特性,而且兼具“冀虎”汽車的越野性能和載貨能力。福特汽車公司認(rèn)為,該汽車是世界上燃料效率最高的運(yùn)動(dòng)型多用途汽車。它在城市駕駛的燃料效率高于標(biāo)準(zhǔn)“翼虎”汽車百分之七十五,綜合效率大約高于百分之五十。

 

代替豐田“先驅(qū)”汽車占據(jù)領(lǐng)先位置,福特汽車采用艾金森循環(huán)汽油發(fā)動(dòng)機(jī),但是排水量為2.3升。動(dòng)力系統(tǒng)是鋁制雙層上凸輪、16個(gè)閥門(mén)進(jìn)油管路和4個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。聯(lián)合電力牽引馬達(dá),加速度和性能類似于 V6“冀虎”車型。

 

“翼虎”汽車在6000 轉(zhuǎn)數(shù)/分時(shí)的峰值功率為99千瓦;4500轉(zhuǎn)數(shù)/分時(shí)的峰值扭矩為175Nm。電動(dòng)機(jī)在3000-5000轉(zhuǎn)數(shù)/分時(shí)的功率為70千瓦,最高電壓為400瓦特。混合動(dòng)力系統(tǒng)的凈功率為116千瓦,并且與無(wú)級(jí)變速器相連。

 

“翼虎”汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)

 

污染情況也得到改善。燃料系統(tǒng)排放的未燃碳?xì)浠衔?、氮氧化物和蒸汽非常少,足以使“翼虎”混合?dòng)力汽車符合美國(guó)嚴(yán)格的“高科技組件零污染汽車”標(biāo)準(zhǔn)。該汽車產(chǎn)生的二氧化碳數(shù)量?jī)H為傳統(tǒng)小型運(yùn)動(dòng)型多用途汽車的一半。

 

“突出的燃料經(jīng)濟(jì)性,特別是停車和啟動(dòng)時(shí),真正可以到處去的能力,載客和載貨能力,這些特性使該汽車不同干其他混合動(dòng)力汽車,”福特汽車公司地區(qū)總裁史蒂夫.里昂斯說(shuō)。

 

歐洲是小型汽車的大賣(mài)主,福特汽車公司已經(jīng)在其“嘉年華”小型汽車的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)“微型”混合動(dòng)力車型。該汽車采用傳統(tǒng)的1.4升發(fā)動(dòng)機(jī),而不是艾金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然它沒(méi)有采用電力來(lái)推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),但是它可以通過(guò)至少百分之五和至多百分之十五的頻繁停車啟動(dòng)的城市駕駛,來(lái)改善燃料節(jié)約效率。

 

該系統(tǒng)采用法國(guó)供應(yīng)商法雷奧開(kāi)發(fā)的電力再生制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約燃料的目的。在發(fā)動(dòng)機(jī)減速期間,特別研發(fā)的聯(lián)合起動(dòng)機(jī)-交流發(fā)電機(jī)采用大負(fù)荷動(dòng)力,以便將部分制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能。法雷奧的綜合起動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)僅僅比標(biāo)準(zhǔn)交流發(fā)電機(jī)大一點(diǎn),是履帶式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。

 

 

福特汽年公司還在“全順”輕型商務(wù)車的微型混合動(dòng)力車型方面與法雷奧進(jìn)行合作?;旌蟿?dòng)力全順汽車計(jì)劃還涉及工程咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)里卡多蓋茨公司,著眼于城市中所使用的低污染運(yùn)載工具。該目標(biāo)就是在適度原始成本范圍內(nèi)實(shí)質(zhì)節(jié)約燃料。

 

混合動(dòng)力全順汽車的實(shí)驗(yàn)用車型是福特T280柴油機(jī)全順汽車。法雷奧 4千瓦42伏特履帶式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)起動(dòng)機(jī)/交流發(fā)電機(jī)與之相符,還有法雷奧1.5千瓦14/42伏特DC/DC變流器、先進(jìn)的36伏特鉛酸電池和法雷奧電池管理系統(tǒng)。履帶式聯(lián)合驅(qū)動(dòng)起動(dòng)機(jī)-交流發(fā)電機(jī)通過(guò)前端附件傳動(dòng)裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的閘門(mén)與發(fā)動(dòng)機(jī)相連,而且汽車的停止/起動(dòng)和電力再生制動(dòng)功能是由生產(chǎn)中嵌入的里卡多監(jiān)督控制系統(tǒng)進(jìn)行管理,派生出發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。

 

柴油機(jī)停車/起動(dòng)設(shè)計(jì)特別適合于城幣駕駛情況下的篷車使用,原因在于行使中頻繁的剎車和交貨。發(fā)動(dòng)機(jī)與采用剎車期間所恢復(fù)能量的電氣系統(tǒng)共同起動(dòng)汽車。

 

為了檢驗(yàn)是否能夠像預(yù)計(jì)的那樣節(jié)約燃料,研制中的汽車需要通過(guò)繞世界兩周的行使周期來(lái)進(jìn)行評(píng)定。該試驗(yàn)周期數(shù)的根據(jù)是從用于城市運(yùn)輸?shù)摹叭槨迸褴囮?duì)所獲得的數(shù)據(jù)。在按戶運(yùn)輸周期中,該系統(tǒng)的燃料節(jié)約率為213%。在按領(lǐng)域運(yùn)輸周期中,它的燃料節(jié)約率為63%。

 

“如果更多的廣泛混合作用可能適合于許多其他功能周期和應(yīng)用,柴油機(jī)微型混合動(dòng)力系統(tǒng)為城市運(yùn)輸汽車提供實(shí)際有效的解決方法,”里卡多公司最高管理者羅德尼.威斯特海德。

 

越來(lái)越多的制造商達(dá)成共識(shí),并且投資于工業(yè)技術(shù)。歐洲和美國(guó)的消費(fèi)者已經(jīng)相對(duì)迅速的開(kāi)始對(duì)工業(yè)技術(shù)感興趣。減少污染對(duì)于幫助企業(yè)限制其對(duì)環(huán)境的影響方面是非常重要和必要的。但是制造商發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)混合動(dòng)力汽車的最佳動(dòng)機(jī)是,工業(yè)技術(shù)是給予更多消費(fèi)者所需的有效方式:更好的性能、更高的燃料節(jié)約率、更多功能和更加精致。

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