另 类 混 合 动 力 概 念

你应该为他们的动力传动系部门而感到遗憾.这些天来他们所面临的压力超乎想象,连F1赛车准备工作都相形见绌.一方面排放法规要求现有的发动机必须减少污染,另一方面,生产计划人员又要求中期的解决方案.

混合动力方案引起很大的兴趣,这主要是受到PIRUS在商业上成功的鼓舞.丰田车一向被认为在低排放技术上独领风骚,然而纵使PIRUS占了第一个推向市场的优势,但还有许多需要改进的地方.

对丰田车的一种批评声音是实际的燃油经济性数字并不像理论上那么好.在公路上行驶时,混合动力系统增加的体积对汽车是一种负担.在更高速度上,当发动机是全部动力来源时,车子的燃油消耗会公布的数字高.

不要忘了,丰田的系统并不是实现混合动力传动的唯一方式.其它公司正在研究采用其它方案来制造效率更高,驾驶性能更好的汽车.载姆勒一克莱斯勒和通用汽车公司正在合作开发这样的系统.

混合动力系统的关键在于如何在不损失内燃机的效率的基础上增加电动机.Lennart Stridsberg,一位工业自动化和飞机控制系统方面的工程师,也许在一些汽车公司忽视的地方有所发现.

那些带着自己的发明走向汽车工业的发明家们常常都不以为然.“汽车行业的工程师们总认为外来者缺少些什么” Stridsberg说.

随着汽车制造商对混合动力越来越重视,他们急于想弥补失去的时间.当三家汽车公司确信模拟试验通过以后,对Stridsberg动力传动系公司的技术产生了很大的兴趣..

和PRIUS的行星齿轮变速箱不同,该公司的“Stridsber”传动机构靠的是电脑控制的传统手动变速器.两种系统(Stridsber和Pirus)都各有两个电机,一个用来发电一个用来提供驱动力.还有一个内燃机,一个电池和一些齿轮.

Stridsber系统将标准的内燃机和变速箱和离合器结合在一起.离合器前后各有一个发动机.离合器后面的电动机用于在市区的低功率驾驶.当合上离合器时,内燃机的所有动力都通过机械装置传递给车轮.这样做效率非常高.

两个电动机可以使换档很迅速,驾驶者根本注意不到.扭矩中断只有55毫秒.

在单模式行星齿轮传动式的混合动力发动机中,发动机的动力通过行星轮被传递到行星齿轮变速箱.部分动力补传递到外侧齿轮,损耗很轮.然而剩余的动力通过中心齿轮被传递到发电机.动力必须经过发电机,转换器和驱动电机及其转换器才能到达车轮.“因为有动力始终通过整个系统传递,寄生损失是不可避免的” Stridsberg说.

两种系统之间另一个主要不同点是单模式混合动力发动机很难进行优化.根据传动系统要求的一定速度和扭矩,控制系统会为发动机选择一个优化的速度和扭矩.但是行星齿轮机构限于自身的运动法则,会自己给发电机分配速度和扭矩.

“这远远谈不上优化.” Stridsberg说.:“控制系统有时不行不在内燃机的低效率和发电机的低效率之间进行权衡.

和Stridsber系统相比,第一代Pirus的电动机要大上些,产生的扭矩也很大. Stridsber系统则可以将扭矩通过变速箱传递和放大.所以即便Stridsber发动机的最大功率和Pirus的一样,其中低速下的扭矩也要的多.这样的安排也使优化过程相对简便.

该系统的布置和载姆勒克莱斯勒的S400混合动力车类似.但S400用的不是手动变速箱,而是梅塞德斯一奔驰的7档自动变速箱.

载姆勒-克莱斯勒正在和通用之间进行资源整合,共同开发“双模式”混合动力汽车.“双模式系统的创新为车辆在公路速度行驶时提供了高性能和燃油经济性.”通用的动力系统部门的总裁汤姆斯蒂芬说,“该系统用在挂车牵引车上效果最好,布置行效率非常高.”

目前Stridsber研究主要集中在对第一代Pirus发动机和采用Stridsber概念2.2升标准型汽油发动机和1.8升柴油机,经过缩减后和Pirus车上用的1.5升稀薄燃烧阿特金森循环发动机的功率一样.

Stridsber的模拟表明,他的传动方式还能进行重大的改进.和Pirus型的设计相比,我们的系统能节省37%到点50%的燃油消耗,并且加速度要大得多.“按照Stridsber概念精心设计的车辆的性能甚至会更好.”

然而现在不没有装Stridsber概念手动变速箱的实物原型车.一旦有一家汽车厂感兴趣并决定获得这项技术的使用许可的话,情况就会不一样了.