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混动重卡遇上“国七”:人大代表建议引入科学测试标准

在今年两会上,有关商用车的提案精彩纷呈。玉柴集团的全国人大代表李海桦在关于“国七”排放标准制定的议题上,提出了制定重型车混合动力专用发动机排放法规的建议,并特别关注了混动重型车专用发动机的实路测试循环和方法。
李海桦代表呼吁,应通过建立科学测试标准,在确保热效率与减排效果的同时,合理控制成本增量,从而引导企业研发高效混动技术。

重型车四阶段油耗标准推动混动研发加速
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国家强制性标准GB 30510-2024《重型商用车辆燃料消耗量限值》 将于2025年7月1日正式开始实施,这一标准对商用车相关企业而言是一场油耗“大考”。为应对这一挑战,相关企业正积极布局,混合动力重卡的研发和推广也因此加速。
近期,重卡行业关于混动技术的布局消息不断。例如,长城混动重卡实测节油率突破15%~25%,其全球首创的双电机架构与9合1智能控制系统重塑干线物流标杆,并与康明斯携手打造了重卡混动专用动力链。此外,欧曼混动重卡整车搭载了同排量中“行业最轻”的福康A12、A13混动专用发动机,并与“业内最成熟”的混动专用机电耦合变速箱相互配合。
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混动重卡有哪些优势?
随着重型商用车辆燃料消耗量限值第四阶段标准的公布,针对重卡燃油消耗的优化研究备受关注。由于重卡工况复杂、载荷大、排队等车时间长等因素,其燃油消耗相对较高。如何有效降低重卡燃油消耗已成为重卡车企所面临的难题。
混合动力汽车(HEV)能够充分利用发动机和电机的工作特性,通过协调发动机与电机的能量分配,确保发动机在高效低能耗区工作。在制动和滑行工况下,HEV可利用电机的再生制动功能回收能量,并将其储存在动力电池中,供后续工况的电机驱动使用。此外,HEV 还能针对整车在拥堵、怠速等车等工况下发动机频繁启停、燃油经济性差等问题进行优化。

混动重卡动力系统
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混动车型动力传动示意图
混合动力重卡的动力电池可以辅助发动机驱动整车,或以纯电模式驱动整车行驶。根据电机在动力系统中的布置位置,并联结构可分为 P0、P1、P2、P3、P4 共 5 种架构方式。其中,P1 架构中的发动机不能停机;P3 架构中的电机无法用到变速箱的增扭作用,对电机的规格要求较高;而P2架构中的电机和发动机均可将动力直接输出到轮端。
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串联结构作为混合动力中结构最简单的一种,在商用车的混合动力市场中经久不衰。对于主机厂和终端客户而言,串联系统具有故障率低、开发周期短的特点,符合当前市场需求。因此,预测未来一段时间内,串联结构的构型将保持一定的装车量。
混联技术是从乘用车领域发展而来的,它使得商用车节油率有了进一步突破的可能。但混联技术也具有较高的技术壁垒,对整车控制及电机开发提出了很高的要求,需要对电机、MCU、VCU进行最优正向开发。

面向国七的混动专用发动机开发
正如李海桦代表所提到的,科学的测试方法和标准对于引导国七混合动力专用发动机的发展具有积极作用。
排放限值对混动架构的选型有着重要影响。对于底盘和道路PEMS测试而言,在城市地区使用的车辆满足国六NOx限值的难度很大(EGR是必须的),因此串联和混联的定点发电排放优势较为突出。相比之下,并联技术的排放风险较大。在实际应用中,需要根据实际路谱的需求,结合排放标准发动机的性能特色及要求,重新匹配动力模块, 加强机电耦合度。
此外,整车标定工作量也有所增加。发动机的标定工作不仅在发动机开发中进行,大量的标定工作会集中在整车层面。当发动机的性能发生变化时,混动的控制策略也需要做相应调整。据测算,下阶段混动专用发动机相对于国六发动机系统整体成本上升在20%以上。
当前,中国发展新能源汽车产业已上升为国家战略。新能源商用车市场规模迅速扩大,产业发展正处于从导入期向成长期过渡的关键阶段。未来,国家将通过路权、补贴、油耗限值、积分管理等一系列政策组合来引导和推动新能源产业的发展。随着四阶段油耗标准的实施,混动重卡数量将有所增加。重型商用车四阶段油耗认证测试工况将从C-WTVC切换为CHTC工况。新工况下的加速、减速、怠速比例均有所增加,匀速比例减少,工况更为恶劣。
因此,在国七排放标准的制定中,应充分考虑混合动力的运行特征和推广实际,兼顾油耗与排放的平衡。同时,应采用科学有效且符合实际的专用发动机测试工况。测试方法和标准应覆盖纯电驱动、混合动力模式及发动机直驱模式,以确保在不同动力分配下的排放均能达标。

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——未经授权禁止转载——
来源:商用汽车杂志社 / 作者:常青


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