混合动力轿车和常规动力轿车维护周期与经济效益分析

2016-11-10于秩祥

北京汽车 2016年5期

关键词：油耗汽油轿车

于秩祥

Yu Zhixiang

（江苏建筑职业技术学院实验实训与职业技能管理中心，江苏徐州 221116）

混合动力轿车和常规动力轿车维护周期与经济效益分析

于秩祥

Yu Zhixiang

（江苏建筑职业技术学院实验实训与职业技能管理中心，江苏徐州 221116）

根据混合动力轿车和常规动力轿车的实际使用情况，采用试验对比和数理统计方法，实施信息反馈，验证2种动力轿车在正常使用条件下的维护周期、维护成本和使用成本，同时测试 2种动力轿车各项性能指标，对比分析 2种轿车的使用经济性和环保性。

轿车；混合动力；维护周期；经济效益

0 引言

目前，我国汽车产量和销量均居世界第一，汽车保有量巨大，成为石油消费大国，给我国环境带来了一定影响。为了降低汽车油耗，减少尾气排放，国家鼓励发展新能源汽车，尤其是纯电动汽车。由于我国新能源汽车起步较晚，技术掌握不全面，配套设施不健全，价格昂贵，新能源汽车（纯电动车）市场保有量很低。现在比较成熟的新能源汽车主要是采用混合动力技术，即汽油机或柴油机加电动机组成的动力总成系统。混合动力汽车不需要充电，驾驶方式与常规动力汽车一样，基于这一特点市场保有量较大。结合车辆油耗、维护周期和使用成本等情况，将混合动力汽车（汽油机加电动机）与常规动力（汽油机）汽车进行比较分析，通过试验验证 2种车辆的维护周期与经济效益。

1 试验车辆的选择

试验车辆采用市场上销售的同一品牌的汽油机轿车和混合动力（汽油机加电动机）轿车，技术参数见表1。2辆轿车外形和车身尺寸一致，车辆状况良好，使用时间1年以上，行驶里程均在1万 km以上。选用车辆配置基本相同，混合动力轿车比常规动力轿车市场售价高 5万元。车辆都进行过首次保养，已过磨合期。

表1 车辆技术参数

2 轿车维护周期验证对比

常规动力轿车与混合动力轿车的保养周期和保养项目以厂家使用说明书要求和4S店实际规定为主。表 2列出车辆保养配件价格和工时费，均以4S店销售价格为主，全国其他地区可能略有差异。

表2 保养配件价格表

厂家提供质量保证周期为3年或6万km，使用环境气温在-10～38 ℃。测试车辆在整个运行周期内的维护周期和养护成本，见表3。厂家4S店建议首保以后汽油动力轿车每5 000 km或6个月进行一次保养；混合动力轿车每1万km或6个月保养一次。测试车辆从1万km开始计算保养周期，根据车辆使用说明书，混合动力轿车的电池设计寿命和整车相同。

在配置一样的情况下，混合动力轿车比汽油动力轿车贵约5万元，按照厂家4S店保养要求，2种轿车的推荐保养周期为5 000 km，整车享受厂家3年10万km质量保证，其中混合动力轿车的动力电池可以享受5年或20万km的保修。从表2和表3中可以看出，在保养周期和保养费用中混合动力轿车的用车成本并没有优势，如果超出厂家规定的质保时间和里程，混合动力轿车因动力电池系统故障会支付更多的维护费用。另外，车辆在道路行驶时可能会发生交通事故，导致车辆损坏，涉及动力系统的情况下，混合动力轿车的维修成本高于汽油轿车。根据使用情况，混合动力轿车在市区走走停停的工况下，是由电动机驱动，发动机运行比较平稳，润滑油氧化变质较慢，可适当延长保养周期，减少保养次数。

表3 保养周期及项目

3 燃油经济性对比

汽油动力轿车与混合动力轿车的燃油经济性对比参照 GB/T 19233—2008《轻型汽车燃料消耗量试验方法》进行实际路况测试。由于驾驶习惯、道路状况、气候条件和燃油品质等因素，实际燃油消耗量可能与厂家标示燃油消耗量不同。对比数据以实际测量为主，测试时间为 1年，测试里程为1.5万km。环境温度跨度在-10～38 ℃区间内，包含雨雪大风、低温高温和潮湿干燥等恶劣天气的行驶，行驶过程中包含暖风、空调和大功率用电设备的使用。油耗测试参照 GB/T 19233—2008标准，结合实际驾驶情况，测试城市市区工况百公里油耗、市郊工况百公里油耗、高速行驶工况百公里油耗和综合工况百公里油耗 4个方面，见表4。

从表 4中可以得到，混合动力轿车各项工况指标均优于汽油动力轿车，但在市郊工况和高速工况中，优势体现不大。在这 2种工况下，车辆都是直接采用发动机来提供动力，所以测试数据基本接近。混合动力轿车适合在市区内驾驶，在走走停停的工况下基本是电动机驱动或者串联驱动，这样既节省了燃油又降低发动机尾气排放。严格讲只要电池电量充足，混合动力轿车在 0～60 km/h速度内，发动机基本不工作，尾气排放等于零。长期在城市工况下使用混合动力轿车，可有效提高车辆使用经济性，减少燃油消耗。

表4 油耗对比L/100km

4 车辆性能对比

根据国家标准 GB/T 6323—2014、GB/T 21670—2008和GB/T 18697—2002等，结合实际测试条件，选取几项测试项目（包括100 m绕桩测试、百公里加速测试、制动测试和怠速噪声测试等）见表5，比较分析2种动力的各项性能指标，在测试过程中混合动力轿车的电池电量充足。

表5 100米绕桩测试

从表5中可以看出，2种动力轿车在100 m绕桩测试的各项数据中基本接近，并无太大差别。在整个测试过程中混合动力轿车以电动机为动力，汽油动力轿车以发动机为动力。混合动力轿车数据略好于汽油动力轿车，可能是由于车的整备质量所导致，混合动力轿车的电池组压在后轴上，使前后轴比重更为平衡。

在百公里加速测试过程中，混合动力轿车的电池为满电量，2车测试次数为10次，以最快加速时间为准。混合动力轿车的加速时间与电池电量有直接关系，电池充满后开始进行加速测试，0～100 km/h最快一次用时8.12 s，如图1所示。电池电量充足时，起步过程非常柔和，ECVT变速箱工作平稳，轮胎没有打滑，整段加速过程线性平稳，绵密有力。而后随着电池电量的减少，加速会越来越慢。整段加速过程平稳线性，持续力度不错。

汽油动力轿车，采用2.5 L缸内直喷自然吸气发动机，配合 6挡行星齿轮自动变速器，使发动机转速在3 000多转起步，车身稳定控制系统和牵引力控制系统在车辆刚启动时对空转的前轮实施干扰，减轻前轮打滑。整个动力系统和传动系统效率高，动力输出更加均匀，速度提升非常线性，0～100 km/h最快一次用时8.69 s，如图2所示。

图2 汽油动力轿车百公里加速曲线

制动测试采用100 km/h时驾驶员全力制动直至车辆停止时的制动距离。测试次数10次取平均值，见表6。两车制动距离差距不大，都在40 m左右，两车悬架保持稳定，制动姿态没有任何问题，减速度都能维持在-1G上下，混合动力轿车由于车重原因制动距离略大于汽油动力轿车。

表6 制动性能测试（100 km/h减速至0 km/h）

噪声测试中，主要测试2车在怠速、60 km/h、90 km/h和120 km/h时的车内噪音，选取4个基准点，取平均值，见表7。2车在各项指标测试中，噪声值都比较理想，保证了车内安静度、车辆驾驶和乘坐的舒适性。尤其是混合动力轿车在60 km/h以下速度行驶时，车内噪声极低，这个速度区间只有电动机驱动车辆，车身振动和噪声很小，在怠速停车时，车身基本无任何噪声源，除非发动机为电池充电。