伴隨著我國插電式混合動力客車市場的興起，一種新的混合動力客車技術(shù)正受到越來越多主流客車企業(yè)的追捧。它就是同軸直驅(qū)混聯(lián)系統(tǒng)，簡稱ISG混聯(lián)系統(tǒng)。
海格是國內(nèi)最早推出ISG插電式混合動力客車的兩家企業(yè)之一，去年下半年就明確在插電式混合動力客車上主推這一技術(shù)。
海格插電式混合動力公交結(jié)構(gòu)簡圖
那么，海格插電式混合動力客車為何要采用ISG技術(shù)?海格ISG客車有哪些獨(dú)特優(yōu)勢?海格插電式混合動力客車的研發(fā)又能為海格純電動客車的開發(fā)帶來哪些便利?最近，記者就此采訪了海格新能源研究所所長張衛(wèi)林。
為什么是ISG
在ISG技術(shù)出現(xiàn)之前，我國在混合動力客車領(lǐng)域已存在兩大技術(shù)路線。一種是BSG系統(tǒng)，一種是帶AMT的小電機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)。其中，BSG系統(tǒng)占據(jù)主流地位，行業(yè)排名前四位的客車企業(yè)“一通三龍”采用的都是這一技術(shù)路線。
BSG采用皮帶傳動方式進(jìn)行動力混合，具備怠速停機(jī)和啟動功能(STOP-START)。據(jù)張衛(wèi)林介紹，BSG系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單，并且能夠通過怠速啟停取得一定的節(jié)油效果，主要缺點(diǎn)是車輛爬坡和重載能力差�！癇SG系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)是通過皮帶驅(qū)動的，因?yàn)槠У膫鬟f能力有限，發(fā)電機(jī)的功率不可能做得很大。”他解釋說。
海格插電式新能源客車
帶AMT變速箱的小電機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)能夠顯著提升
混合動力客車的爬坡能力和加速性能，但車輛的節(jié)油效果不如BSG系統(tǒng)。張衛(wèi)林告訴記者，“采用帶AMT變速箱的小電機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的車輛適合對爬坡能力要求較高且啟停較少的山區(qū)線路，并能滿足公路客車的運(yùn)營要求�！�
相比之下，ISG混聯(lián)系統(tǒng)采用同軸直驅(qū)方式，發(fā)動機(jī)通過耦合器直接驅(qū)動電機(jī)，發(fā)電機(jī)和驅(qū)動的功率都可以做得足夠大，完全滿足城市公交車動力性需求。同時(shí)，由于發(fā)電機(jī)直接放在發(fā)動機(jī)后面，不僅傳遞中幾乎沒有能量損失，還可以在車輛重載或急加速時(shí)提供輔助驅(qū)動力。
“行業(yè)公認(rèn)的是，采用ISG系統(tǒng)的混合動力客車節(jié)油效果比BSG系統(tǒng)和小電機(jī)AMT并聯(lián)系統(tǒng)都好，穩(wěn)定性也更強(qiáng)，但成本相對高些，對企業(yè)的技術(shù)能力也要求更高�！睆埿l(wèi)林說。
把ISG做到最好
同樣是ISG技術(shù)路線，國內(nèi)客車行業(yè)也出現(xiàn)了兩種不同的方案。據(jù)張衛(wèi)林介紹，一種方案成本較低，但在車輛的動力、爬坡、舒適性等方面需要做出一定的妥協(xié);另一種方案則是以較高的成本換取更高的車輛性能。
海格選擇的是后者。
和另一種方案相比，海格ISG系統(tǒng)的成本主要增加在兩方面，一是采用了功率更大的發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī);二是因?yàn)殡姍C(jī)功率更大，所以必須采用特殊的減震裝置，以緩沖傳動系的扭轉(zhuǎn)振動。
據(jù)張衛(wèi)林介紹，海格ISG系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)功率為90千瓦、扭矩為850�！っ�，而另一種方案分別只有45千瓦和530�！っ�;海格ISG系統(tǒng)的驅(qū)動電機(jī)功率為100千瓦、扭矩為2100�！っ�，而另一種方案的驅(qū)動電機(jī)扭矩只有1600 �！っ��！霸诩冸娖鸩綍r(shí)，海格ISG系統(tǒng)可以為車輛提供接近3000牛·米的驅(qū)動力，和帶AMT變速箱的小電機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)類似。因此，車輛具有更好的爬坡和重載能力。同時(shí)，海格ISG系統(tǒng)采用更大的驅(qū)動電機(jī)，提高了車輛的制動能量回饋能力和節(jié)能效果。據(jù)測算，海格ISG混合動力客車的節(jié)油率可達(dá)40%以上”他說。
海格ISG系統(tǒng)采用的特殊減震裝置就是福伊特液力扭轉(zhuǎn)減震器�！癐SG系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)在同一根軸上，而且都產(chǎn)生動力，動力耦合、傳動系統(tǒng)的震動以及震動的傳遞都是問題，不是簡單加粗電機(jī)軸就可以解決的，也絕對不能使用普通的減震系統(tǒng)。”張衛(wèi)林解釋說。
福伊特液力減震耦合器對減少電機(jī)軸損壞、提高整車平順性和舒適性都有好處，雖然成本是普通離合器的3～4倍，但海格通過對成本的有效管理，減去國家補(bǔ)貼后，購買一輛海格ISG插電式新能源客車的價(jià)格與普通AMT車差不多，相當(dāng)于用普通車價(jià)格買一輛節(jié)能減排的新能源客車。
在吳中公交505線路試運(yùn)營時(shí)，采用ISG技術(shù)的海格插電式混合動力公交車KLQ6119GCHEV1A，未插電式情況下，平均百公里氣耗為22.03公斤，與同線路11.5米LNG公交百公里氣耗34.56公斤比較，節(jié)氣率達(dá)到36.26%。在插電情況下，節(jié)氣率可達(dá) 41%。
在常州、南通、蘇州等地批量運(yùn)營的海格ISG插電式新能源客車，客戶普通認(rèn)為穩(wěn)定性好，節(jié)能效果突出。
通往純電之路
除ISG系統(tǒng)外，海格新能源客車研發(fā)團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出用于混合動力客車的帶AMT變速箱的大電機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)。“和ISG系統(tǒng)相比，這一系統(tǒng)保留了ISG發(fā)電機(jī)，將驅(qū)動電機(jī)換成AMT變速箱，因此車輛的爬坡、重載和高速性能更好，適合山區(qū)、城郊等路況�！睆埿l(wèi)林說。
張衛(wèi)林告訴記者，在混合動力客車上，我國此前就有帶AMT變速器的并聯(lián)系統(tǒng)，歐洲也有帶AT變速箱的并聯(lián)系統(tǒng)，但使用的都是功率40多千瓦的小電機(jī)，主要是受變速箱的換擋模式制約。為此，海格新能源研究所的工程師改變了變速箱的換檔控制程序，通過調(diào)速而不是離合器的分離實(shí)現(xiàn)輸入軸和輸出軸的同步。
更重要的是，開發(fā)帶AMT變速器的并聯(lián)系統(tǒng)，為海格純電動客車的研發(fā)提前做好了準(zhǔn)備。“不僅是純電動公交客車，還有純電動公路客車。這個系統(tǒng)拿掉發(fā)動機(jī)，就是標(biāo)準(zhǔn)的純電動客車驅(qū)動模式�！睆埿l(wèi)林說。
