能省则省——汽车动能回收技术概述

122Oct.2008撰文：霍庆泽能省则省汽车动能回收新技术概述全世界汽车工业都面临着产业发展与节能环保之间的矛盾。节能问题早已不再是新的话题，而是摆在人们面前必须要着手解决的问题。目前，各种新能源的利用、混合动力车型的诞生都为解决能源问题奠定了基础。如今，动能回收系统的出现，对节约能源、降低环境污染具有非常积极的意义。欧盟于2007年颁布了新排放标准，新标准将于2009年执行，汽车的尾气排放将得到进一步控制，但汽车的很多动能还是没有得到充分的利用。动能回收系统作为汽车市场上的一种新兴技术，通过将汽车动能回收再利用，可以使汽车动力得到提升，同时减少了CO2等废气的排放量，达到了节约能源的目的。KineticEnergyRecoverySystems（动能回收系统)是通过技术手段将车身制动能量储存起来，并在车辆加速过程中将其作为辅助动力释放出来的系统。动能回收系统具体可分为两种类型：一种是飞轮动能回收系统，另一种是电池电机动能回收系统。两种动能回收系统分别有各自的优点，这一技术是针对F1赛车上即将采取的动能回收系统而开发的。飞轮动能回收系统飞轮动能回收系统是一套高效的动能回收系统，其工作原理很容易理解，类似于儿童玩具中的紧扣汽车模型，当通过向后滚动车轮让聚能结构(一般为弹簧或橡皮筋结构)积蓄势能后，再将车模放在地上，积蓄的势能便能让车模快速行驶起来。飞轮动能回收系统正是以这种工作原理为基础，只不过具体工作过程和结构要比模型复杂得多。飞轮动能回收系统通常是在车辆转弯制动过程中起作用，制动过程中车身动123Oct.2008能会通过无级变速器传入飞轮，处于真空盒中的飞轮被驱动，高速旋转积蓄能量。而当车辆驶离弯道时，飞轮积蓄的能量则通过无极变速器反向释放出来，并在变速器的输出端和发动机动力汇合后，作为推动力传递给后轴，以达到辅助加强汽车动力的效果。飞轮动能回收系统结构简单、紧凑，其工作全过程都是由飞轮动能回收系统内的SECU（标准ECU）配套程序进行控制的，整个动能回收系统工作过程在SECU控制下效率极高。飞轮动能回收系统是被FIA所倡导并且即将使用在F1赛车上的高转速动能回收装置，比起传统低速动能回收装置其优点很多，大致包括：制造成本较低、工作效率高、结构比传统低速动能回收装置简单、体积小、质量轻、工作温度区间广、安全稳定、寿命长可重复使用并且环保。飞轮动能回收系统虽说各项优势都很突出，但是它的弱势体现在转矩输出小、能量存储有限，而电池电机动能回收系统却弥补了这些弱势。电池电机动能回收系统电池电机动能回收系统的工作原理类似于普通的油电混合动力汽车，但其特殊的地方就是积蓄能量的特点。启动车辆时电池电机动能回收系统会类似油电混合动力汽车辅助发动机进行工作。而当汽车制动时，电池电机动能回收系统就会转换到发电机模式（即电动机转化为发电机），将动能转化为电能储存在最高电压158V的镍金属电池中，并在汽车下一次需要动力的时候释放出来，这样一来就大大减少了能量的消耗。现今宝马M系中部分车型装配了电池电机动能回收系统，对车辆本身动力是一种极大的提高。电池电机动能回收系统的主要优点在于转矩输出大、能量释放便于控制、技术成熟（不包含电池技术）。稳定的电能使用率是其最突出的特点。但是电池电机动能回收系统在体积与质量上缺乏一定优势，造价偏高也是制约其普及的弊端。动能回收系统作为新出现的环保高效动力辅助系统，极大地改变了由于法规限定汽车排量而降低了动能的状况。飞轮动能回收系统与电池电机动能回收系统虽然还存在着各自的缺点，但是在科学技术不断发展的趋势下，这些缺点会逐渐被克服，当这些技术被广泛用于民用车时，汽车宝贵的能源将不会再被白白浪费了。2009赛季开始，F1所有赛车都将配备动能回收系统宝马M系中部分车型也装配了电池电机动能回收系统飞轮动能回收系统的无极变速器部件飞轮动能回收系统的部件