不同混合動力形式對燃料消耗的影響
一、滾動阻力對燃料消耗影響
大型客車在城市工況下滾動阻力系數(shù)變化對燃料消耗的影響如圖1所示。縱軸為滾動阻力系數(shù)增加1%時,柴油車與其他3種混合動力形式每公里燃料消耗(L/km)的對比情況。

圖1 滾動阻力系數(shù)變化對不同動力型式燃料消耗的影響
由圖1可以看出,滾動阻力系數(shù)每增加1%,柴油客車每公里燃料消耗增加0.2%。而其他3種混合動力形式的燃料消耗增加0.4%,相當于柴油客車的2倍。這是因為這3種混合動力形式不僅受到驅動方式的影響,還額外地受到減速時能量回收的影響。
二、主要總成的工作效率對燃料消耗的影響
電池、驅動/能量回收電機、發(fā)動機、減速器總成,對燃料消耗的影響如圖2所示。可以看出,以上4種主要零部件的工作效率每變化1%,每公里燃料消耗的影響程度。與傳統(tǒng)柴油客車相比,以發(fā)動機、差速器工作效率對燃料消耗的影響最大。其中,SHEV的發(fā)動機、差速器工作效率對燃料消耗的影響均超過2%;PHEV的電池、電機工作效率對燃料消耗的影響也很大;SPHEV各項工作效率對燃料消耗的影響與SHEV大致相當。

圖2 主要總成的工作效率對燃料消耗的影響
三、ACE開發(fā)技術對燃料消耗的影響
采用ACE(AutoCAD Electrical)技術開發(fā),對混合動力客車燃料消耗的影響亦十分明顯。這里ACE開發(fā)要素對燃料消耗的影響的評價,主要針對超級電容、動力電池、車輪電機、低滾動阻力輪胎。評價結果如圖3所示。

a) b)

c) d)
圖3 ACE開發(fā)技術對燃料消耗的影響
縱軸為各主要總稱每公里燃料消耗的影響。車輪電機驅動主要用于串聯(lián)和混聯(lián)方式。車輪驅動有減速器和差速器兩級傳動,這里的車輪驅動為一級傳動,傳動效率有所提高并減少了后橋的質(zhì)量。
此外,低滾動阻力輪胎使?jié)L動阻力系數(shù)降低了5%。HEV可以達到10%。
混合動力(HEV)的能量儲存裝置,可以收到4%~9%的節(jié)油效果。其中,串聯(lián)方式SHEV中的車輪驅動電機,節(jié)能效果可達11%。
采用超級電容或鋰離子電池組時,串聯(lián)或者混聯(lián)用車輪電機驅動方式可節(jié)油10%左右。
