減少交通工具的排放，提高其能源使用效率是世界性難題。經(jīng)過國際汽車界多年探索，普遍認為，混合動力節(jié)能是未來數(shù)年內(nèi)現(xiàn)實可行而效果明顯的方法。目前，日本、美國已在油電混合動力驅(qū)動系統(tǒng)領(lǐng)域推出實用性產(chǎn)品，通過內(nèi)燃機和電動機配合使用，達到百公里節(jié)油30-40%的效果。但由于要添加特殊的大功率電池和電機，這種方式仍存在著成本較高、總體經(jīng)濟性差等問題。
變速器系統(tǒng)是汽車的重要組成部分，也是關(guān)系節(jié)能效果最核心的功能部件之一。在北京市科技計劃前后二期的支持下，成功研發(fā)出一種采用機械與液壓技術(shù)相結(jié)合的新型混合動力無級變速器裝置，在汽車傳動與節(jié)能領(lǐng)域取得重大突破。采用該技術(shù)對兩輛試驗樣車進行改裝，經(jīng)國家權(quán)威檢測部門測試取得了節(jié)油20.8%-36%的效果，并已成功申請國際專利。
第一輛樣車，1995年產(chǎn)已行駛30萬公里的二手捷達，1.6L發(fā)動機，自重1070Kg，經(jīng)北京理工大學汽車排放質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心測試，60Km/h，90Km/h勻速油耗僅為百公里4.69L和5.02L。同樣條件下該款新車的公布標準為百公里油耗5.918L和6.618L，改造后老車比新車實現(xiàn)節(jié)油20.8-24.1%。
第二輛樣車，2006款北京現(xiàn)代汽車廠生產(chǎn)的伊蘭特新車，汽車自重1270Kg，發(fā)動機排量1.6L，經(jīng)清華大學汽車工程系的國家安全與節(jié)能重點實驗室檢測，改裝前該車型在市區(qū)工況下的綜合油耗，自動檔百公里10.9L,手動檔百公里9.5L。改裝后百公里油耗為6.97L,對比自動檔和手動檔分別節(jié)油36.1% 和26.6%。
該款新型混合動力無級變速器裝置的最大創(chuàng)新點，是在目前的手動擋、自動檔車型的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出了一種具有獨特原理的無級變速裝置，采用液壓泵/液壓馬達與機械行星輪相配合，同時實現(xiàn)了高效無級變速傳動和混合動力傳動節(jié)能兩個功能。通過液壓蓄能器回收汽車低速低載和剎車時被浪費的能量，在汽車再次起步或者加速時再利用，在優(yōu)化發(fā)動機的工況提高發(fā)動機的熱轉(zhuǎn)換效率、減少發(fā)動機怠速能耗和汽車滑行能耗、回收剎車動能等三方面節(jié)約了能量，提高了能量利用率。該裝備在很多方面具有較強的特點和優(yōu)勢：
一是完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。該裝置的發(fā)明人已申請了國際專利PCT，并經(jīng)過國際專利檢索機構(gòu)審查，認為完全符合實用性，新穎性和創(chuàng)造性的要求，在國際具有獨創(chuàng)性和完全自主知識產(chǎn)權(quán)。有助于避免我國在油電混合動力領(lǐng)域起步晚，存在與發(fā)達國家的專利糾紛和沖突的被動局面，對我國混合動發(fā)汽車起到良好的促進作用。
二是應(yīng)用方式相對靈活、便捷。由于該裝置主體尺寸重量小，易于安裝，不需要改動汽車的發(fā)動機和制動安全系統(tǒng)。不但能在新車型上使用，還可以對老車型進行改裝，替換原有的變速箱，升級為具有自動無級變速功能的混合動力的節(jié)能汽車。而成本和其它自動檔變速器相當，易于被社會和市場所接受。
三是成本較低、易于規(guī)模生產(chǎn)。與現(xiàn)有機電混合動力相比，在同等節(jié)能效果前提下，液壓蓄能器體積僅為車用天然氣瓶的1/2以下，損耗低，功率密度大，液壓回收比電能回收效率高，從而能達到更好的節(jié)能效果，而成本大幅度降低。該裝置使用成熟的液壓和機械傳動設(shè)備以及能夠反復(fù)充放數(shù)十萬次的液壓蓄能器，生產(chǎn)制造難度相對較低，除控制系統(tǒng)中的集成電路外可全部實現(xiàn)國產(chǎn)。
四是可擴展前景良好。隨著未來動力電池技術(shù)在成本和性能等方面取得進一步突破，該裝置還可以很方便的集成電機輔助驅(qū)動功能，以低成本實現(xiàn)機液電三元混合動力。在幾十公里的范圍內(nèi)，基本不用燃油，采用電動，百公里駕車成本有望降至到幾元，節(jié)能汽車成為上班族的主要代步工具。
除能夠節(jié)油以外，采用該裝備的汽車將實現(xiàn)低排放，發(fā)動機經(jīng)常工作在高效低排放區(qū)，降低其運行時的尾氣排放，采用城市低速路況下的雙模式運行，既避免了傳統(tǒng)的發(fā)動機駐車怠速高污染也可以消除采用傳統(tǒng)的駐車熄火后發(fā)動機頻繁啟動帶來的附加污染。該裝置如能在出租車上首先使用，將帶來良好的經(jīng)濟和社會效益。以出租車每天平均行駛400公里計算，每車每天可省油10L，節(jié)省運營成本50元左右，一年以工作350天計算可節(jié)油3500L，節(jié)省17500元。如果能在全國的百萬輛出租車上推廣應(yīng)用，年節(jié)油價值將達數(shù)百億元，同時有效降低排放。
到目前為止，已經(jīng)完成在北京最普遍使用的車型捷達和伊蘭特樣車上的節(jié)能效果實驗和自動控制，由于處于樣機實驗階段，該裝置在系統(tǒng)安裝方面還有待于進一步的優(yōu)化和完善。下一步，北京市科委將積極推動該公司盡快完成產(chǎn)品的小批量中試，和北汽集團等汽車整車廠配合進一步優(yōu)化。同時，促進該公司與汽車生產(chǎn)廠商、零部件廠商以及投資商進行合作，實現(xiàn)產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化，早日實現(xiàn)應(yīng)用，對北京汽車關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新，實現(xiàn)綠色奧運，綠色北京及節(jié)能減排工作發(fā)揮更大的作用。
