大陸、舍弗勒聯(lián)研微混系統(tǒng) 提升經(jīng)濟性
大陸(Continental)、舍弗勒(Schaeffler)利用第35屆日內(nèi)瓦汽車討論會的機會,展示了合作研發(fā)的汽油技術(shù)汽車GTC。GTC項目顯示微混技術(shù)廣泛應用在汽車上,燃油消耗量會出現(xiàn)顯著下降;與搭載三缸1.0升汽油發(fā)動機的高效能福特??怂笶coBoost車型相比,采用微混技術(shù)可以額外減少17%的二氧化碳排放量。
為了達到微混的目的,來自大陸和舍弗勒公司的工程師們拿出各自的核心技術(shù),并把這些技術(shù)集成并系統(tǒng)整合到GTC車型中。GTC獲得的研發(fā)成果是先前一款微混動力車型的潛能延伸,而早先那款車配置的發(fā)動機憑借著效率和性能,得到了2012和2013年度全球發(fā)動機大獎提名。得益于GTC車型中各個零部件和各種先進技術(shù)之間的相互影響,駕駛者能夠切身感受到車輛出色的燃油經(jīng)濟性和優(yōu)異的可操控性表現(xiàn)。兩家汽車供應商強調(diào),GTC是用大量尖端技術(shù)疊加而成的,但最終獲得的效果要大于各部件簡單累加之和,換句話說這就是一加一等于三效應。
該項目中的兩個合作伙伴優(yōu)化了GTC車型動力系統(tǒng)的各個部分,利用適度調(diào)節(jié)過的大陸噴油器和發(fā)動機控制單元代替參照車型中的相關(guān)部件,另外大量的創(chuàng)新型零部件和技術(shù)也應用在了車輛中。所有部件中發(fā)揮核心效用的是作為微混動力裝置的大陸48伏Eco Drive 節(jié)能系統(tǒng),和作為動力傳輸裝置的舍弗勒電子離合器,以及相關(guān)的熱量管控模塊。除此之外,還補充了一些測量手段,來降低發(fā)動機和電加熱催化轉(zhuǎn)化器中的摩擦損失。通過使用這些零部件和智能管控策略,GTC原型車不僅提高了17%的燃油經(jīng)濟性,而且還幫助尾氣排放滿足了即將在2017年實施的歐6c標準限制。
GTC車型搭載的1.0升三缸發(fā)動機采用了改進的精準點火正時優(yōu)化控制策略,但為了進一步提高車輛的可操控性以及讓附加的混合動力增添到動力系統(tǒng)中,車輛裝配了獨立的二次驅(qū)動單元——48伏Eco Drive節(jié)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的電動機使用了一體式去耦拉緊裝置,而且電力牽引馬達/發(fā)電器利用改良的皮帶傳動與內(nèi)燃發(fā)動機聯(lián)結(jié)起來,直流到直流轉(zhuǎn)換器幫助電流電壓實現(xiàn)車用12伏到鋰離子電池48伏之間的自由轉(zhuǎn)變。微混驅(qū)動模式中,發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速下電能就可以提供額外動力,而與之相比的增壓車輛,低轉(zhuǎn)速下渦輪介入往往出現(xiàn)延遲,造成響應滯后情況的發(fā)生;高效能的48伏能量回收系統(tǒng),是電能提供驅(qū)動力的基礎(chǔ)元件。在全新歐洲行駛循環(huán)中,GTC能夠回收的動能總量接近車輛電氣系統(tǒng)需求電量的兩倍。
GTC原型車裝配了六速手動變速箱,空檔位滑行的駕駛策略也是節(jié)省能量的不錯方法,舍弗勒電子離合器就讓這種操控手段成為可能。該設(shè)備在車輛滑行時自動把發(fā)動機和傳動系統(tǒng)分離開,因此發(fā)動機制動將不再出現(xiàn),可用于回收的動能也就更多?;厥盏哪芰糠催^來幫助提高其它裝置的效能,比如電加熱催化轉(zhuǎn)化器利用先前行車循環(huán)中回收的能量,讓自身從冷啟動溫度迅速達到工作溫度。
此外舍弗勒使用旋轉(zhuǎn)滑閥的分離式冷卻結(jié)構(gòu)幫助GTC實現(xiàn)了分級熱量管理。發(fā)動機根據(jù)需要能夠臨時與冷卻循環(huán)分離,從而在盡可能短的時間內(nèi)獲得所需溫度或者盡可能長的時間維持某一溫度值,快速加熱策略最終又有助于降低發(fā)動機摩擦損失。上述技術(shù)提高了行車效能,作為一種有遠見的操控策略,像下坡這種可以回收能量的工況下,適時關(guān)閉冷卻系統(tǒng)也是不錯之選。
輕度混合動力元件的出現(xiàn)增加了動力系統(tǒng)的復雜度,GTC使用的大陸標準化發(fā)動機控制單元用以簡化系統(tǒng),提高車輛的可操控性。該發(fā)動機控制單元處于技術(shù)領(lǐng)先地位,其開放式汽車系統(tǒng)構(gòu)架具有非常高的靈活性,支持各種與混合動力以及電氣化相關(guān)的分區(qū)方案和電子拓撲結(jié)構(gòu)。
當駕駛者、各個優(yōu)化的零部件以及車輛特性達到協(xié)調(diào)狀態(tài),再搭配上手動變速箱,汽車可以獲得最高效能值。正是出于這個原因,發(fā)動機控制單元選定的降速轉(zhuǎn)換點是至關(guān)重要的;合適的轉(zhuǎn)換點保證附加電驅(qū)力矩不會對駕駛性能產(chǎn)生任何負面影響,而且能夠提高行車過程中的燃油經(jīng)濟性。
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