在自主混合動力汽車發(fā)展的歷程中，客車一直是自主企業(yè)走在最前列的，也是實際應用效果最好的。
在大城市，一輛12米公交車如果行駛在擁堵路段，百公里油耗突破40升是輕而易舉的，而在同樣線路，金旅的12米混合動力公交能夠將百公里油耗控制在25~26升，節(jié)油率超過30%。到底金旅的混合動力公交有什么秘密，能夠創(chuàng)造如此節(jié)油佳績？為此，本報獨家試駕了金旅的第三代混合動力公交產品，為您帶來前所未有的深度解讀。
測試途中
眾所周知，混合動力起源于豐田普銳斯轎車。但與轎車不同，公交車有自己特殊的使用情況，不僅起步停車更加頻繁，同時最高時速也非常有限，大部分時間都工作在60km/h以下。所以金旅在設計混合動力系統(tǒng)時，并沒有簡單的照搬轎車經驗，而是開發(fā)出了針對性極強的公交專用混動系統(tǒng)。特別是在最關鍵的儲能系統(tǒng)領域，金旅在國內首創(chuàng)以超級電容作為儲能方式，并在隨后的大規(guī)模商業(yè)化運行中驗證了超級電容的安全、高效和長壽命，更在不經意間成為目前混合動力市場的主流技術方向。
發(fā)動機艙
金旅為客戶提供的混合動力公交產品，有三種不同的解決方案，分別是純超級電容儲能+驅動電機直驅方案、“超級電容+鋰電池”混合儲能+驅動電機直驅方案和純超級電容儲能+驅動電機+自動變速箱方案。根據城市路況不同，用戶可以靈活選擇，在充分發(fā)揮混合動力節(jié)油性能的基礎上，最大程度的節(jié)約購車成本。
本次記者試駕的這款車是金旅即將交付廈門公交的新車，屬于金旅第三代混合動力技術，采用了“超級電容+鋰電池”混合儲能+驅動電機直驅的設計，即能實現較高的節(jié)油率，同時也可以滿足一些線路的擁堵路況或有長上坡的需求。
1-1 金旅油電混合動力：系統(tǒng)結構
動力篇
對于公交車來說，起步加速是最為重要的一項性能，常規(guī)動力公交，由于發(fā)動機低速扭矩不足，往往需要大油門提高轉速起步，不僅一部分燃料被白白消耗、離合器加速磨損，且產生的噪音、尾氣對周圍環(huán)境都會產生負面影響。針對這種情況，金旅的混合動力公交在時速低于20 km/h，采用了純電驅動模式，發(fā)動機只負責給儲電系統(tǒng)充電。由于電動機具有低速大扭矩的特點，盡管沒有發(fā)動機的幫助，起步卻絲毫不費力，加速感非常明顯。0~20km/h加速平均時間只有4.29秒，比傳統(tǒng)的公交車更給力。
1-2 0-20公里加速參數圖表
在整個加速過程中，記者特別注意了儲電系統(tǒng)的放電情況，如果全油門加速電流會迅速攀升，最大可以達到250A，之后逐漸下降；如果加速溫柔一些，最大電流也要達到150A左右。這樣大的放電電流，只有超級電容才能輕松駕馭，如果僅用鋰電池，不僅電池放電能力有限，限制了加速性能，且反復的大電流充放電對電池壽命也會有嚴重影響。
電器艙室
而超級電容+鋰電池的設計在充分利用超級電容充放電能力強的特點之外，又兼顧了儲電量的需要，使得金旅的混合動力客車適應能力更強。即便遇到長坡道、高架橋和嚴重擁堵路況，長時間低速行駛，也能保證有足夠的電量持續(xù)行進。
當時速超過20km/h之后，發(fā)動機的轉速也離開了怠速區(qū)間，開始與電動機協(xié)同工作，油電雙動力同時驅動的車輛加速更為有力了。在從純電到油電混動的過程中記者并沒有感到任何頓挫，動力結合的非常平順。這時儀表指示的放電電流隨著速度的不斷提高而逐漸減小，在達到60km/h后，放電電流歸零，車輛完全由發(fā)動機牽引，此時發(fā)動機的轉速已接近2000轉。
鋰電池監(jiān)控屏
金旅技術中心新能源項目負責人林宜備工程師告訴記者，因為電動機和發(fā)動機的最佳工作區(qū)間都在2000轉以內，在此范圍內不論是電動機效率還是發(fā)動機的燃油經濟性都是最優(yōu)的。通過對后橋差速器的精確匹配，發(fā)動機和電動機的最佳工作區(qū)間正好覆蓋了車輛最常用的速度范圍。從0~60km/h加速平均用時僅24.45秒。
經濟篇
然而，提升動力性能，對于金旅油電雙驅混合動力來說還不算最大的亮點，節(jié)油能力才是它的主要特長。
金旅的這套混合動力系統(tǒng)，采用了90kW（峰值155kW）的大功率電機和147kW的國四柴油機機進行混聯(lián)，最大電功率比達到了51%，屬于重度混合。在前進過程中，發(fā)動機不介入20km/h以下的驅動，避免了低速區(qū)經濟性差的問題。而在中高速區(qū)充分利用油電兩種動力共同驅動，也減輕了發(fā)動機的負擔，使其能夠一直保持在經濟轉速區(qū)內工作。
噪音測試
然而這還并不是全部，高效的制動能量回收系統(tǒng)，也是金旅節(jié)油的秘密武器。當時速低于50km/h，司機需要減速的情況下，驅動電動機就自動轉變?yōu)榘l(fā)電機，對車輛滑行的動能進行回收，一方面能夠最大限度的利用能量，另一方面也能起到非常好的緩速作用，并提高剎車片的使用壽命。
為了考察能量回收系統(tǒng)的工作情況，記者選擇了50~0km/h這一公交車最常用的減速滑行區(qū)間進行了制動能量回收的滑行測試。在幾組測試中記者看到，在制動能量回收系統(tǒng)發(fā)揮全力的情況下，從50km/h減速到停，平均用時只有12.92秒，比0~50km/h加速的16.82秒還要快了不少，這是一般裝有緩速器的公交車也很難實現的緩速效果，完全能夠滿足一般公交進站停車的減速需要。
速度測試
在整個緩速回收過程中，記者感到發(fā)電機的減速效果非常平穩(wěn)有力，回收過程中的最大充電電流達到了近250A，而這同樣也只有超級電容的快速充電能力才能勝任，將車輛前進的每一分動能都盡可能的回收。
更為智能的是，在不需要如此強大緩速能力的時候，司機只需要根據情況輕踩油門或剎車，就可以根據自己的需要來獲得相應的減速效果。記者還注意到，當電容和電池系統(tǒng)在連續(xù)回收能量接近飽和之后，電動機的緩速效果也會自動減緩，滑行距離也隨之增加，保護了整個儲電系統(tǒng)。
舒適篇
如果說節(jié)油是金旅混合動力客車的老本行，那么這套系統(tǒng)帶來的舒適性提升，則是買一送一的額外驚喜。
首先，駕駛這輛混合動力公交車最直觀的感受就是輕便。沒有了變速箱，駕駛過程中再也不需要為換擋操心。油門加速，剎車減速，把握好方向盤就可以輕松控制，駕駛這個12米的龐然大物更勝閑庭信步。油電雙驅的系統(tǒng)不僅使加速更有力，而且有了制動能量回收也使剎車距離更短，金旅混合動力公交加速和制動性能比一般公交更為出色，這使得日常駕駛可以有更高的平均車速，在一定程度上提升了運行效率。
其次，在整個試駕過程中，記者作為乘客時最直觀的感受是噪音比傳統(tǒng)公交有了明顯降低。在測試過程中，記者取了司機耳旁和后門后第一排乘客兩個位置進行取樣。在不開空調的情況下，停車時司機耳畔的噪音僅為61.9分貝，純電動加速噪音不過才67.4分貝，遠小于開空調的怠速狀態(tài)（71.1分貝），可見空調的噪音遠超過了混合動力系統(tǒng)本身。而在整個加速過程中，由于不需要換擋，發(fā)動機始終保值在中低轉速，只有在速度超過60km/h，發(fā)動機進入高轉速區(qū)間時，聲音才會比較明顯。盡管如此，最大79.8分貝的音量也不過和公共場所人們正常交談時的音量相當，可見這款車靜音效果非常出色。
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工況 |
前部（司機耳畔） |
后部（后門后第一排乘客） |
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無空調怠速 |
61.9 |
64.2 |
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無空調加速（低于20 km/h） |
67.4 |
69.1 |
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無空調加速（約60km/h） |
77.5 |
79.3 |
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有空調怠速 |
71.1 |
72.4 |
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有空調加速（低于20 km/h） |
71.4 |
72.8 |
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有空調加速（約60km/h） |
77.9 |
79.8 |
1-3 噪音測試數據表
最后，在震動和平順性方面，這款混合動力客車也比傳統(tǒng)客車具有明顯優(yōu)勢。由于取消了變速箱，發(fā)動機一直都工作在中低轉速區(qū)域，由此帶來的震動得到了很好的抑制，而且沒有了換擋時的動力中斷，整個加速過程一氣呵成，乘客舒適性也得到了明顯提高。此外，不用發(fā)動機參與起步和頻繁換擋，這輛混合動力車的離合器壽命也得到了大大增加，不僅舒適性更佳，日常維護成本也得到了進一步的降低。
高標準帶來高性能。雖然一天的試駕時間并不長，但從與它的親密接觸記者可以感到，從一開始就堅持采用強混路線的金旅，在經過了對產品的不斷完善改進，在混合動力領域已經展現出了成熟企業(yè)的實力和魅力，相信隨著各地對節(jié)能環(huán)保意識的不斷增強和政府對混合動力車型補助的逐步到位，金旅混合動力公交產品將會惠及更多百姓的日常生活，為他們帶來高效、節(jié)能、舒適的出行體驗。
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序號 |
名稱 |
型號 |
檢定有效期 |
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1 |
汽車性能測試系統(tǒng) |
VBOS3 |
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2 |
油耗儀 |
2140H |
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3 |
聲級計 |
2240 |
2012月11月26日 |
測試用儀器設備名稱
