弱混不弱

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  具备制动功能的ISG弱混合动力车,不但不弱,而且功能非常强大。
  
  在今年的北京车展上,东风展出了S30 BSG混合动力款,并宣称将于年内上市。5月25日,首批loO辆风神S30 BSG交付武汉市政府使用。而此前有消息称,国家发改委已正式采纳国内车企的建议,决定将弱混合动力系统作为乘用车标配,或在3年后作为强制标准推行。与此同时,BSG系统开始成为媒体上的常客。
  要知道什么是BSG,就得先知道什么是ISG。它是integrated starter-alternator systems的简称,即“集成启动电机”;而BSG则是belt-driven ISGdevice,即皮带传动的ISG。ISG才是启动一停车系统的真面目。
  相比于强混技术的复杂,ISG系统的技术已经成熟而简单得多。
  ISG混合动力单元主要包括发动机,牵引电机,能量管理系统和动力传动系统。4个单元都有各自的控制管理器,所有控制子系统通过CAN总线向多能源动力总成管理系统发送子系统运行信息,同时接受多能源总成管理系统的控制命令。
  在发动机与电机布置方式上存在两种路线,一种是将电机直接安装在内燃机曲轴输出端,取代飞轮及原有的起动机和发电机,即ICSA。博世宣称,ICSA能有效提高电动系统的效率,节约燃油0.5%,如果配上启动一停车功能,这个数字会达到4%-6%。
  另一种则是在发动机前端用皮带传动机构,将ISG电机和发动机联结起来,即多数国内企业采用的BSG系统。英国控制动力技术公司(CPT)一直以开发SpeedStart技术闻名。该公司宣称,其SpeedStart技术象征着世界上第一个靠12V电气系统发动2.0L柴油机的BSG装置。CPT将一套SpeedStart系统装在沃尔沃S40上。试验表明12V电气系统能以正常起动机一半的时间发动引擎,从O到750rpm只要不到400毫秒,并且不需要昂贵的超能电容器。
  然而真正制约ISG系统推广的瓶颈是大多数启停系统都只在手动变速车辆上运用。在自动挡车辆上,没有松开离合、换挡和踩离合的时间,所以要求启停系统反应更迅速有力。但现在这个瓶颈已经被突破了。去年,德国变速器厂商采埃孚发布了一款带启停功能的8速自动装置,不久之后,奥迪也展示了其装备双离合启停系统的A3掀背车。现在,零部件巨头博世也推出了自己面向自动挡的引擎启停系统。
  而对于整个ISG技术来说,更早在1999年,本田就推出了搭载ISG系统的混合动力车Insight。ISG混合动力车的到来不是太早,而是太晚。
  配备ISG系统的混合动力车具备三大功能:启动一停车、功率补偿和高效大功率输出。
  启动一停车功能已经说得很多了。就是汽车较长时间处于空载状态,例如在路口等红灯时,控制系统自动使内燃机停止运行,同时ISG也停止工作。需要启动时,ISG在短时间内将内燃机加速至怠速转速,然后点火。据测算,具有启动一停车功能的车辆能节油5%-10%,最高能达到15%左右。
  通常情况下内燃机在低速大负荷工况下的转矩输出有限,如需提供较大功率就必须选用更大排量的内燃机。这样虽满足了动力性要求,但牺牲了燃油经济性。ISG可以在内燃机低速大负荷时工作在电动机状态,提供一部分辅助功率,提高动力性能。
  ISG用作发电机时可以提供6~10kW功率输出,全转速范围内的效率在80%以上。其高效大功率的电能输出能力远远优于传统车用发电机,不仅能使电动助力转向、电动制动以及电动气门等需要较大功率供电的新兴汽车电子技术得到充分应用,而且原先由齿形皮带驱动的汽车附件,如空调压缩机等,都可以由专用的电动机带动。
  此外,ISG还可以将汽车减速或制动时的动能转换成电能,为车载电池进行充电,提高燃油经济性。总之,具备启停功能的ISG弱混合动力车,不但不弱,而且功能非常强大。事实上,在国外,它不叫弱混合动力,叫做轻混合动力车。
  对于任何先进技术而言,中国市场都是与其他市场不同的。在中国,动力性稍弱但更便宜的BSG显然比ICSA更有市场。相比普通车型,装备弱混系统的车型成本仅增加3000千至5000千元,最高可节约15%的燃油。如果运用在本身比较节油的车型上,加上节能补贴,成本完全可以控制在可接受的范围。事实上,奇瑞在一年前就推出了弱混车型,但由于中国消费者对混合动力车认识不够等诸多原因,没能打开局面。
  此前科技部部长万钢指出,我国的新能源汽车应实施“三步走”战略:先推小排量汽车,后推混合动力车,再推纯电动汽车。根据这个趋势,我国弱混系统很可能先在小排量车型上普及。购置税加节能补贴,可以想见,我国计划在3年内使弱混动力成为标配的目标并不遥远。
  无论是BSG或是ICSA,随着多款自主品牌弱混车即将上市,弱混技术已经走入了中国人的视线。在不久的将来,我们就能够看到更多装载启停系统的车辆行驶在马路上。同时,我们的城市会更安静,天会更蓝。
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