雙模混合動力系統

在後內燃機時代，由於環境保護和能源枯竭問題，全球的汽車廠商都面臨了空前的壓力，各式各樣的應對方案套用而生。不可否認，日本的豐田公司在這場未來競賽中占到了先機，因為它的混合動力車最早實現了商品化。不過通向未來的路還很長遠，究竟鹿死誰手還難以確定。先不說氫動力研究方面各有所長，就是混合動力上也難免後來者居上。現在，世界汽車的三大巨頭：通用、賓士和寶馬已經聯合在一起，共同推出了雙模混合動力系統。

基本介紹

• 中文名：雙模混合動力系統
• 推出公司：通用、賓士和寶馬
• 套用領域：汽車動力
• 雙模：高、低速電子連續可變速比模式

雙模是指高、低速電子連續可變速比模式（ECVT ），顯然，CVT 模式可以很好地節省燃料消耗。該系統還具有4個固定速比，以適合動力高效傳遞，提升車輛的操控能力。在雙模和固定速比情況下，這套混合動力系統的電機都可以助推動力和利用制動能量發電。

最終，4個固定速比與ECVT 雙模構成6 種工作方式，它們是：

∙

單一ECVT 模式，或連續可變模式1， ，工作範圍從車輛起步到2擋速比

∙

複合ECVT 模式，或連續可變模式2， ，工作範圍在2擋以後

∙

1擋模式，所有電機可助力內燃機，並能在制動、減速和滑行中把動能轉化成電能

∙

2擋模式合併1個電機（助力/制動）

∙

3檔模式合併2個電機（助力/制動）

∙

4擋模式合併1個電機（助力/制動）

從上述工作模式上看，雙模混合動力系統有十分新穎的工作方式，它明顯有別於傳統混合動力，也與變速器內置入電機的通用混合方式有些不同。在雙模混合動力系統中，電控模組通過探知駕駛情況，讓系統總是工作在最有效率的模式下。雙模混合動力系統的電機緊湊、高效，它們被放置在與傳統自動變速器相當的空間裡。還有，雙模混合動力系統在高速巡航時省油效果更明顯一些。

雙模混合動力系統由三家後驅車主導企業聯合開發（通用雖有大量的前驅車，但混合動力主要先用於大型SUV, 他們大都是以後驅車為原型的4輪驅動車型），因此，最早套用到後輪驅動或全輪驅動車型，隨後，雙模混合動力系統也會發展前驅模式。由於雙模混合動力系統與變速裝置整合在一起，對發動機布置沒有更多的要求，因此，它的適應性好，能和多種排量的汽油機和柴油機匹配，產品覆蓋面廣，因此分攤到單一產品的費用就降低了。雙模混合動力對發動機的尺寸和型式也沒有過多的要求，使得與它相配的發動機不需要做較多的改動。這種混合動力系統能輕易地滿足三大車廠不同車型的要求，改裝成本可以降到一個較低的水平。

傳統的混合動力系統只有一種動力結合模式，沒有固定速比輸出。而通過某些型式的電子可變速比（ECVT, 雙模系統沒有傳統CVT 的鋼帶）輸出動力要降低一些效率（通用認為大約在20% ），這就需要要么降低車輛性能預期，要么採用大電機，不過要忍受成本、重量和安裝尺寸等問題。與此相對，雙模混合動力系統的電機不但很緊湊，而且相對來講與內燃機的關聯程度不大。雙模混合動力的廣泛套用性還能讓它擴展到一些極端領域，如能套用在需要大排量發動機、強拖曳能力、需要應付爬山和高負載的車輛上。

雖然是三巨頭聯合開發的產品，但對它的重視程度還是有一定區別的。根據資料觀察，通用是最積極的倡導者，不但聯合開發地設在美國密西根州特洛伊市，通用套用的車型也最多。因此，下面以通用的大型SUV 為例，說明雙模混合動力系統的套用效果。

GMC Yukon 雙模混合動力已經上市，凱迪拉克凱雷德雙模混合動力車不久也將出現。按照EPA 數據，雙模混合動力GMC Yukon 的油耗值為城市路百公里11.2 升，高速路10.7 升。實測結果城市路上百公里13.3 升，綜合油耗是12.9 升。

GMC Yukon 的雙模混合動力利用了兩個60 千瓦的電機（賓士的雙模混合動力系統使用的是45 千瓦的電機），雙電子無極變速模式可以在高、低速時持續改變工作狀態。4個固定齒輪（組）可以在需要時擔當自動變速的任務。所有部件由電腦統一控制，為的是確保系統在不同工況有最佳的工作效率。電機的能源來自300 伏鎳氫電池，它就放在第2排座椅下（第2排座椅可以翻倒和向前摺疊，但需手動）。電池的充電能量主要是制動回收，但也可在車輛巡航時充電。混合動力中的發動機是6.0 升Gen IV V-8 全鋁汽油機，帶主動燃油管理，即採用進氣門關閉技術，允許發動機關閉一半氣缸工作和位於美國密西根州特洛伊市的混合動力聯合開發中心停車關機。電機全力參與（取決於你的油門深度，車速要高於40 或48 公里/小時）過程平順且寂靜。發動機的啟停能被感知但不突兀，但在停車信號和紅綠燈前感受寂靜無聲還得有一定時間來適應。

通用用兩種不同的方式向駕駛員傳遞即時信息：一種是模擬儀表，一種是計算機螢幕。便宜的儀表告訴駕駛員（通過擺動的指針）制動回收能量被利用了多少，加速輔助情況。同樣，一個身臨其境的“混合動力”情況顯示在導航螢幕上，它能提示動力來源（電池還是發動機），動力去向（車輪還是電池）等，兩種顯示都簡單易用。

伴隨著混合動力技術整車外觀也經過了相應改進以提高空氣動力效果，霧燈和兩個掛鈎開口不見了，格柵稍微變大以獲得更好的冷卻效果，車頂架也取消了，為的是減小空氣阻力。前後腳踏板被做成錐形減小風阻，原先圓潤的車體有一部分變得更鋒利，鋒利的尾燈也讓空氣流動更順暢，更長和更寬的前氣壩讓空氣更多地從車下通過。

同樣，通用的工程師們想儘量降低車的重量，在車外，鋁合金髮動機艙蓋和尾門取代了原來的鋼製部件。當然，採用後固定玻璃門和拆除備胎和千斤頂也是降低車重的辦法。減薄的前座椅可以省下4.5 千克的重量，還給第2排乘客多讓出了38 毫米的膝部空間。鋁合金輪輞、稍小的油箱和42 伏電子轉向系統也能讓整車降低些重量。

也許比上述細節更引人注目的是車輛尺寸，這是大家庭和周末旅遊者用戶最關心的。GMC Yukon 雙模混合動力車並沒有在拖曳、載貨能力和乘坐空間方面做過多犧牲，他仍能裝下8位乘客，能拉動重2769 千克的遊船，能裝載623 千克的貨物。如果適當加大發動機排量，他似乎就不所不能了。

與非混合動力的GMC Yukon 相比，混合動力車型燃油經濟性提升30% 左右，在一個哪怕是改進一點油耗水平（用傳統手段）都非常難得世界裡，這樣的成績簡直太棒了。