具備制動(dòng)功能的ISG弱混合動(dòng)力車,不但不弱,而且功能非常強(qiáng)大。
在今年的北京車展上,東風(fēng)展出了S30 BSG混合動(dòng)力款,并宣稱將于年內(nèi)上市。5月25日,首批loO輛風(fēng)神S30 BSG交付武漢市政府使用。而此前有消息稱,國(guó)家發(fā)改委已正式采納國(guó)內(nèi)車企的建議,決定將弱混合動(dòng)力系統(tǒng)作為乘用車標(biāo)配,或在3年后作為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)推行。與此同時(shí),BSG系統(tǒng)開始成為媒體上的??汀?/p>
要知道什么是BSG,就得先知道什么是ISG。它是integrated starter-alternator systems的簡(jiǎn)稱,即“集成啟動(dòng)電機(jī)”;而BSG則是belt-driven ISGdevice,即皮帶傳動(dòng)的ISG。ISG才是啟動(dòng)一停車系統(tǒng)的真面目。
相比于強(qiáng)混技術(shù)的復(fù)雜,ISG系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)成熟而簡(jiǎn)單得多。
ISG混合動(dòng)力單元主要包括發(fā)動(dòng)機(jī),牽引電機(jī),能量管理系統(tǒng)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。4個(gè)單元都有各自的控制管理器,所有控制子系統(tǒng)通過(guò)CAN總線向多能源動(dòng)力總成管理系統(tǒng)發(fā)送子系統(tǒng)運(yùn)行信息,同時(shí)接受多能源總成管理系統(tǒng)的控制命令。
在發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)布置方式上存在兩種路線,一種是將電機(jī)直接安裝在內(nèi)燃機(jī)曲軸輸出端,取代飛輪及原有的起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī),即ICSA。博世宣稱,ICSA能有效提高電動(dòng)系統(tǒng)的效率,節(jié)約燃油0.5%,如果配上啟動(dòng)一停車功能,這個(gè)數(shù)字會(huì)達(dá)到4%-6%。
另一種則是在發(fā)動(dòng)機(jī)前端用皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu),將ISG電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)起來(lái),即多數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)采用的BSG系統(tǒng)。英國(guó)控制動(dòng)力技術(shù)公司(CPT)一直以開發(fā)SpeedStart技術(shù)聞名。該公司宣稱,其SpeedStart技術(shù)象征著世界上第一個(gè)靠12V電氣系統(tǒng)發(fā)動(dòng)2.0L柴油機(jī)的BSG裝置。CPT將一套SpeedStart系統(tǒng)裝在沃爾沃S40上。試驗(yàn)表明12V電氣系統(tǒng)能以正常起動(dòng)機(jī)一半的時(shí)間發(fā)動(dòng)引擎,從O到750rpm只要不到400毫秒,并且不需要昂貴的超能電容器。
然而真正制約ISG系統(tǒng)推廣的瓶頸是大多數(shù)啟停系統(tǒng)都只在手動(dòng)變速車輛上運(yùn)用。在自動(dòng)擋車輛上,沒(méi)有松開離合、換擋和踩離合的時(shí)間,所以要求啟停系統(tǒng)反應(yīng)更迅速有力。但現(xiàn)在這個(gè)瓶頸已經(jīng)被突破了。去年,德國(guó)變速器廠商采埃孚發(fā)布了一款帶啟停功能的8速自動(dòng)裝置,不久之后,奧迪也展示了其裝備雙離合啟停系統(tǒng)的A3掀背車。現(xiàn)在,零部件巨頭博世也推出了自己面向自動(dòng)擋的引擎啟停系統(tǒng)。
而對(duì)于整個(gè)ISG技術(shù)來(lái)說(shuō),更早在1999年,本田就推出了搭載ISG系統(tǒng)的混合動(dòng)力車Insight。ISG混合動(dòng)力車的到來(lái)不是太早,而是太晚。
配備ISG系統(tǒng)的混合動(dòng)力車具備三大功能:?jiǎn)?dòng)一停車、功率補(bǔ)償和高效大功率輸出。
啟動(dòng)一停車功能已經(jīng)說(shuō)得很多了。就是汽車較長(zhǎng)時(shí)間處于空載狀態(tài),例如在路口等紅燈時(shí),控制系統(tǒng)自動(dòng)使內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)行,同時(shí)ISG也停止工作。需要啟動(dòng)時(shí),ISG在短時(shí)間內(nèi)將內(nèi)燃機(jī)加速至怠速轉(zhuǎn)速,然后點(diǎn)火。據(jù)測(cè)算,具有啟動(dòng)一停車功能的車輛能節(jié)油5%-10%,最高能達(dá)到15%左右。
通常情況下內(nèi)燃機(jī)在低速大負(fù)荷工況下的轉(zhuǎn)矩輸出有限,如需提供較大功率就必須選用更大排量的內(nèi)燃機(jī)。這樣雖滿足了動(dòng)力性要求,但犧牲了燃油經(jīng)濟(jì)性。ISG可以在內(nèi)燃機(jī)低速大負(fù)荷時(shí)工作在電動(dòng)機(jī)狀態(tài),提供一部分輔助功率,提高動(dòng)力性能。
ISG用作發(fā)電機(jī)時(shí)可以提供6~10kW功率輸出,全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的效率在80%以上。其高效大功率的電能輸出能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)車用發(fā)電機(jī),不僅能使電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、電動(dòng)制動(dòng)以及電動(dòng)氣門等需要較大功率供電的新興汽車電子技術(shù)得到充分應(yīng)用,而且原先由齒形皮帶驅(qū)動(dòng)的汽車附件,如空調(diào)壓縮機(jī)等,都可以由專用的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。
此外,ISG還可以將汽車減速或制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能,為車載電池進(jìn)行充電,提高燃油經(jīng)濟(jì)性??傊?,具備啟停功能的ISG弱混合動(dòng)力車,不但不弱,而且功能非常強(qiáng)大。事實(shí)上,在國(guó)外,它不叫弱混合動(dòng)力,叫做輕混合動(dòng)力車。
對(duì)于任何先進(jìn)技術(shù)而言,中國(guó)市場(chǎng)都是與其他市場(chǎng)不同的。在中國(guó),動(dòng)力性稍弱但更便宜的BSG顯然比ICSA更有市場(chǎng)。相比普通車型,裝備弱混系統(tǒng)的車型成本僅增加3000千至5000千元,最高可節(jié)約15%的燃油。如果運(yùn)用在本身比較節(jié)油的車型上,加上節(jié)能補(bǔ)貼,成本完全可以控制在可接受的范圍。事實(shí)上,奇瑞在一年前就推出了弱混車型,但由于中國(guó)消費(fèi)者對(duì)混合動(dòng)力車認(rèn)識(shí)不夠等諸多原因,沒(méi)能打開局面。
此前科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼指出,我國(guó)的新能源汽車應(yīng)實(shí)施“三步走”戰(zhàn)略:先推小排量汽車,后推混合動(dòng)力車,再推純電動(dòng)汽車。根據(jù)這個(gè)趨勢(shì),我國(guó)弱混系統(tǒng)很可能先在小排量車型上普及。購(gòu)置稅加節(jié)能補(bǔ)貼,可以想見,我國(guó)計(jì)劃在3年內(nèi)使弱混動(dòng)力成為標(biāo)配的目標(biāo)并不遙遠(yuǎn)。
無(wú)論是BSG或是ICSA,隨著多款自主品牌弱混車即將上市,弱混技術(shù)已經(jīng)走入了中國(guó)人的視線。在不久的將來(lái),我們就能夠看到更多裝載啟停系統(tǒng)的車輛行駛在馬路上。同時(shí),我們的城市會(huì)更安靜,天會(huì)更藍(lán)。