发布时间:2014-11-06 来源:盖世汽车网
每当提到2016款第二代雪佛兰沃蓝达搭载的增程式混合动力系统,我们都不得不说在五年的周期内,没有哪款再设计制造产品比它更出众。车载电池组、Voltec电力驱动系统以及汽油发动机驱动型电动机都是全新研发的,与现在销售的第一代沃蓝达相比,这些主要变化将非常有希望提升12%的行驶里程和能源利用率;综合考虑电池组16千瓦时的电能和整油箱32升的汽油量,老款沃蓝达的行驶里程额定值为611公里。
通用传动系统和电气化部门执行总裁Larry Nitz和一些主要程序工程师在美国密歇根州沃伦市的变速箱工厂,揭开了全新沃蓝达动力系统的神秘面纱,而这款名为5ET50的电力驱动单元也将在这里批量生产。2016款沃蓝达将在明年1月举行的北美国际汽车展览会上完成初次登台亮相,根据计划标准操作程序(SOP)在明年夏季开始实施。在底特律车展上,通用公司还会公布新款沃蓝达的行驶里程评估值,以及帮助提高车辆效率和性能的主要变动升级。
Nitz和发布会现场的其他技术主管都参与了第一代沃蓝达车型的研发工作,他们还强调了2016款车型技术升级带来的很多好处,包括低速加速性能增强了20%,而且在汽油发动机被激活的增程器模式下,整个加速过程更安静、更流畅。这样的性能表现得益于重新设计的电动机(每个驱动单元使用两个)和离合器布局,一个全新更高扭矩的1.5升四缸内燃机(现行版本为1.4升发动机),以及重新修订的牵引功率逆变器模块(TPIM)。
全新Voltec电力驱动系统比第一代产品轻了59公斤,这一定程度上是由于铝合金气缸体(老款为铁材质),另外牵引功率逆变器模块直接安装在了变速箱中,省去了较重的橘黄色400-A电缆,而且提高了系统一体化程度。沃蓝达总工程师Andrew Farah一直都对老款车型1715公斤的整备质量不太满意,而2016款将凭借各种各样的改进措施变得重量更低。
对沃蓝达车主的调查显示,他们希望该车型拥有更长的行驶里程(特别是在纯电动模式下)、更高的燃油效能和更强的输出功率。Nitz说到,60%的沃蓝达用户都与通用公司签订了一份协议,他们不断地把消费者使用数据直接反馈给通用工程部门,这种做法已经成为增强企业竞争力的秘密武器了。沃蓝达用户在驾驶过程中,超过80%的时间都选择纯电动模式,更令人意想不到的是,用户每天给汽车电池组充电的频率超过了一次,而并非早期预想的夜间充电方式。用户在达到目的地后往往对车辆进行路边充电,所以更大的电池组储电能力是广大消费者最希望看到的。
第一代沃蓝达每次充电之后,纯电动模式的行驶里程大概在56到65公里之间,现在消费者想得到更出色的电动模式性能。很多一直关注沃蓝达研发进程的人士都希望看到第二代沃蓝达,选用最新研发的1.0升Ecotec三缸燃气发动机作为增程器发电机,但是三缸设计面临着一些平顺性挑战,尤其在车辆起步阶段,噪声和振动是电动车驾驶者最不希望的行车体验。沃蓝达团队在第一代车型上采用了全尺寸电池组和半尺寸发动机的策略,而在新一代车型中坚持了自然吸气四缸发动机,排量还增加了100毫升,这些变动在合理的成本基础上,收获了优化最佳平衡效果以及消费者渴望的更大扭力。
通用公司声称,从噪声强度来看,其全新1.5升四缸发动机比大众EA211 1.4升四缸发动机安静50%,比福特1.0升三缸涡轮增压发动机安静25%;另外这款发动机燃气压缩比为12.5:1,而且采用冷却式废气再循环系统和全新排量可变式油泵,消耗的燃料被证实为97号常规辛烷汽油。
在研发第二代Voltec驱动系统的过程中,在不考虑其他硬件的情况下,工程师为动力电子设备和换流器成功缩减了60%的体积;相比于现在的4ET50电动变速差速器,整体效能提升5%到12%,当电动机发挥发电机作用的时候,电动机效能提高了2%。除此之外,降低了稀土材料的使用,也是非常重要的优势。
发布会上一张牵引功率逆变器模块的截面图显示,通过双面冷却工艺实现对绝缘栅双极晶体管(IGBT)的定制级汽车封装。以过去的技术标准,通用公司采用与工业标准一致的封装工艺,现在元器件尺寸更小,这意味着对技术工艺的要求更加严格,因为振动频率比之前高出6倍,变速箱安装环境也更加苛刻。
沃蓝达的一对电动机采用了杆式矩形线技术工艺,与通用其他自主研发的电动机类似;电动机利用油冷技术,相比于第一代Voltec系统的单个电动机,钢材使用量减少了10%。虽然两个电动机的定子是完全相同的,但是转子存在着差异。在第一代沃蓝达发布不久之后,通用研发人员就开始考虑第二代系统,然而在2011年左右的时候稀土材料的价格出现了大幅度增长,从那时开始所有人都认识到应该把稀土材料的消耗量降低到最小。因此通用团队为第二代Voltec系统研发出降低金属镝使用量的晶界扩散磁感技术,第一个电动机的稀土材料用量从282克降低到40克;而第二个电动机完全不使用稀土材料,采用了通用专利的铁氧体多栅栏磁感技术,该技术来源于经常应用在工业和汽车业(启动电机)中的铁氧体磁铁。相比于第一代产品的3.2公斤稀土材料,全新的两个电动机使用量仅有1.2公斤,通用为此非常荣耀。