汽车技术运用与营销专业毕业论文_别克新君越的混合动力发动机特点

上海电视大学
毕业设计（论文、作业）毕业设计（论文、作业）题目：
别克新君越的混合动力发动机特点
分校（站、点）：上海电大西南教学点
年级、专业： 09（秋）汽车技术服务与营销
教育层次：大专
学生姓名：
学号：
指导教师：
完成日期： 2011年 11 月 22 日
目录
内容提要关键词 -------------------------------------------Ⅰ绪论 -------------------------------------------------------- 1 一．新君越eAssistHybrid混合动力外观和内饰 ---------------------1 （一）新君越eAssistHybrid外观-------------------------------------1 （二）新君越eAssistHybrid内饰-------------------------------------1 二．Hybrid油电混合动力的概念和分类 --------------------------1 （一）Hybrid混合动力的概念-----------------------------------------1 （二）混合动力的技术分类 ------------------------------------------2
1.从混合程度分 ---------------------------------------------------2
2. 从能源性质分 ------------------------------------------------ 3 三．新君越eAssist-Hybrid油电混合动力功能特点简介 ---------------3 （一）BAS Hybrid 系统介绍 ----------------------------------------3 （二）eAssist - BAS Hybrid 系统控制 ------------------------------3 （三）Hybrid - BAS Hybrid 辅助系统 -------------------------------4 （四）BAS Hybrid 工作模式 ----------------------------------------4 （五）智能停机（Auto stop） --------------------------------------5 （六）减速断油、能量回收 -----------------------------------------5 （七）智能充电 --------------------------------------------------5 （八）电机助力 ------------------------------------------------5 （九）ECO空调模式 ----------------------------------------------5 （十）电控车速感应转向助力系统 ----------------------------------5 （十一）主要零部件 ----------------------------------------------5 （十二）专属部件 ------------------------------------------------6 四．上海通用“绿动未来”的绿色战略 -----------------------------6 （一）汽车工业发展的挑战 ---------------------------------------6 （二）上海通用“绿动未来”的绿色战略 --------------------------6 五．结论 --------------------------------------------------------6 参考文献 -------------------------------------------------------6 致谢 -----------------------------------------------------------7
内容提要
2008年上海通用别克品牌推出了君越ECO-Hybrid油电混合动力车，是国产中高级轿车中的第一款混合动力车型，由2.4L ECO智能发动机匹配全新Hybrid 混合动力系统，让用户充分体验强劲动力的同时，还能享受更低的油耗和排放。

特别在市区，君越ECO-Hybrid油电混合动力车的省油效果尤为明显，可达16%甚至以上，同时，排放也达到欧IV标准。

2011年上海通用又推出了全新一代君越eAssist混合动力车，它具有的2.4L SIDI智能直喷发动机的基础上，搭载eAssist智能混合动力技术，通过对发动机、电动机、自动停机、自动启动功能和制动能量回收系统进行智能化管理，可显著降低城市拥堵路况下的油耗和排放。

此外，高性能锂电池及电动机和专用6速手自一体变速箱、低滚阻轮胎等“绿色”科技也都运用到这款车型上，从而实现比同级传统动力车型节油25%的效果。

新君越eAssist-Hybrid油电混合动力车最大的优势在于，极高的性价比、“中高级车”的身份和2.4L的黄金排量，让其拥有更广泛的使用人群，尤其满足高端人士、政府单位等用户在公商务正式场合的用车需求，真正做到“公私兼用”，让更多的用户享受“混合动力”--这一绿色科技带来的轻松和乐趣。

关键词
节能环保技术特点BAS系统绿动未来。

别克新君越的混合动力发动机特点
绪论
第一位Hybrid混合动力电动汽车设计者，“混合动力电动汽车”这个术语看起来很新，且具有创新性甚至未来感。

虽然混合动力电动汽车是“现代工程的奇迹”，但其基本概念可追溯到100年前汽车发明之时。

19世纪晚期，道路上的大部分汽车为全电动的，通过电池供电，电机驱动车辆行驶。

当时，全电动汽车十分适用，但人们希望能够驾驶汽车行驶更远的距离。

于是，一种新的汽车，即由内燃机（也就是现在所说的发动机）驱动的汽车逐渐崭露头角，但1900年时，汽油比电更难以获取。

1905年，一位美国工程师（H. Piper）第一个在美国提交了混合动力电动汽车设计专利申请。

他的设想是通过将强大的电机和小型的汽油发动机相结合，同时获得汽油发动机可提供的驾驶距离以及电机的优越性能。

但是当几年后他的专利获批时，发动机的性能已经大幅提升，且汽油供应加大，导致他的混合动力设计再无用武之地。

这之后全电动汽车和混合动力电动汽车同步继续使用，直到19世纪20年代中期，日益强大和实用的燃油汽车已超过全电动和混合动力电动汽车的数量数百倍。

通用汽车是首个研发全电动汽车的公司之一，一直致力于寻找最干净高动力的车辆。

1996年，GM就推出全电动GM EV1以及电动S-10皮卡，被众多人士认为是迄今为止发明的最先进的全电动汽车，同时，GM也一直在研发混合动力电动系统。

而驱动汽车电气化，发展氢燃料电池电力驱动汽车，彻底摆脱对石油的依赖，实现完全零油耗、零排放和零污染，将是通用汽车的终极目标。

一．新君越eAssistHybrid混合动力外观和内饰
(一)新君越eAssistHybrid外观
在开始前先为大家介绍一下这辆新君越的外观及内饰。

车侧、车尾附有“eAssist”标识由上海通用汽车、泛亚汽车技术中心和意大利 IDEA汽车设计公司合作设计，其外观还使用了三维立体直瀑式镀铬格栅、U型引擎盖、晶钻钨光立体前大灯、立体别克徽标及豪华外后视镜等。

2012年君越eAssist Hybrid 的车尾附有的“E”标识，意即能量的意思。

(二)新君越eAssistHybrid内饰
长按info键，多功能液晶显示屏将显示eAssist油电混合动力系统在各种路面下的4种工况，让日常行车成为一种乐趣。

双H（Horizon&Harmony）设计理念的乘客舱、Horizon水平贯穿海湾型内饰设计、Harmony和谐内饰色彩与材质搭配、镶嵌镀铬金属饰条的U型中控台、三维环状组合仪表、多功能核桃木方向盘及采用澳洲进口小牛皮，法式双缝线缝制的座椅。

而最主要的是在仪表方面具有智能停机（auto-stop）标识、锂离子电池能量回收信息、档位显示“D,3,2,1”、电控助力转向EHPS故障指示灯、电池充电状态（soc）指示表。

二．Hybrid油电混合动力的概念和分类
(一)Hybrid混合动力的概念
混合动力系统的特征其分为
1. 电机助力，加速时，由电动机辅助发动机行驶。

节约一部分油耗。

2. 再生制动，将在减速/制动时产生的能量回收到镍氢电池中。

零油耗和零排放。

3. 怠速停机，停车时发动机自动停止。

零油耗和零排放。

4. EV模式，低速时，只利用电动机行驶。

零油耗和零排放。

Hybrid 发展历史第一位Hybrid混合动力电动汽车设计者:
“混合动力电动汽车”这个术语看起来很新，且具有创新性甚至未来感。

虽然混合动力电动汽车是“现代工程的奇迹”，但其基本概念可追溯到100年前汽车发明之时。

19世纪晚期，道路上的大部分汽车为全电动的，通过电池供电，电机驱动车辆行驶。

当时，全电动汽车十分适用，但人们希望能够驾驶汽车行驶更远的距离。

于是，一种新的汽车，即由内燃机（也就是现在所说的发动机）驱动的汽车逐渐崭露头角，但1900年时，汽油比电更难以获取。

1905年，一位美国工程师（H. Piper）第一个在美国提交了混合动力电动汽车设计专利申请。

他的设想是通过将强大的电机和小型的汽油发动机相结合，同时获得汽油发动机可提供的驾驶距离以及电机的优越性能。

但是当几年后他的专利获批时，发动机的性能已经大幅提升，且汽油供应加大，导致他的混合动力设计再无用武之地。

这之后全电动汽车和混合动力电动汽车同步继续使用，直到19世纪20年代中期，日益强大和实用的燃油汽车已超过全电动和混合动力电动汽车的数量数百倍。

通用汽车是首个研发全电动汽车的公司之一，一直致力于寻找最干净高动力的车辆。

1996年，GM就推出全电动GM EV1以及电动S-10皮卡，被众多人士认为是迄今为止发明的最先进的全电动汽车，同时，GM也一直在研发混合动力电动系统。

而驱动汽车电气化，发展氢燃料电池电力驱动汽车，彻底摆脱对石油的依赖，实现完全零油耗、零排放和零污染，将是通用汽车的终极目标。

(二)混合动力的技术分类
1.从混合程度分
一般会以怠速时关闭发动机、采用能量回收制动技术、使用小型发动机、能够单独使用电力行驶、单独电力能够行驶32公里，这5种条件来划分等级。

一般分为轻混合动力、全混合动力、充电式混合动力这3种。

混合动力的混合程度跟发动机和电动机的功率有关，发动机的功率越大，电动机的功率相对较小，则混合程度较轻；发动机的功率越小，电动机的功率则相对较大，混合程度较高。

轻混合动力和全混合动力一样，具备混合动力最重要的功能，即怠速停机和再生制动，所以说，新君越eAssist-Hybrid油电混合动力车是用最低的成本达到最高的节油、环保效率。

其属于轻混合动力的一种。

轻混合动力的特征是发动机和电动机共同驱动车轮，主动力是发动机，电动机只作为辅助动力起作用，不能单独驱动车辆。

新君越油电混合动力车和本田思域混合动力车用的就是轻混合动力形式。

轻混合动力车的基本结构是由发动机、电机（电动马达）、镍氢蓄电池组及其他相关零部件组成，由发动机提供车辆的主要动力。

电机提供车辆的辅助动力，既是起动机也是发电机，锂离子电池电池储存电能。

轻混合动力车的特性
车辆停止时，关闭发动机。

起步、加速时电机辅助发动机作用。

减速/制动时，发动机可自动断油，并重新获得再生的能量为蓄电池充电。

其优势在于技术结构较简单，成本低，应用广泛。

不足在于节油效率不及全混合动力。

全混合动力的特征在于全混合动力，也叫做强混合动力，可以实现只用电动机行驶，还可以把发动机和电动机的驱动力相结合实现高效率行驶。

丰田普锐斯使用的就是全混合动力形式。

全混合动力车的基本结构。

由小型发动机、大型电动机、镍氢蓄电池组、动力分离装置和其他相关零部件组成。

发动机和电动机都可以单独驱动车辆，也可以互相合作。

全混合动力车的特性在于起步、低速时，仅靠电动机
行驶。

通常行驶时，根据路况、载重、油门大小等综合信息，或者靠电动机单独行驶，或者并用发动机和电动机。

急加速行驶时，发动机和电动机共同驱动车辆，但由于发动机功率小而使得高速行驶噪音、震动大。

高速行驶时完全由发动机主担当运行。

减速/制动时，能量回收并储存至蓄电池。

放开油门踏板及车辆停止时，发动机停转。

优势在于节油效率更高。

不足在于技术结构复杂，成本高，维护不便。

充电式混合动力的特征在于也是一种全混合动力车辆，可由电能单独驱动，并配备一个大容量的可外部充电的电瓶（电池组），有两个显著的特性：1.可通过外部电源进行充电。

2.充电后可续航一定的里程。

通用汽车在充电式混合动力车的基础上，还要发展“E-FLEX”电动汽车，分为REEV增程型电力驱动车和FCEV氢燃料电池电力驱动车两种。

REEV增程型电力驱动车的基本结构。

普通家庭电源充电（6小时充满），续航里程60km。

使用小排量0.8L-1.2L发动机，续航能力超过1000km以上。

REEV增程型电力驱动车的特性。

0～60km（电动）零排放。

使用乙醇、生物柴油、氢气等再生能源替代石油。

其优势在于排放更低，能耗更少，可再生能源。

不足在于电池技术难度高，成本高。

（二）从能源性质分
油电混合动力：油电混和动力车使用燃油和电力来驱动车辆。

油电混合动力结构对电池要求不高，比较容易实现，目前在国内上市销售的混合动力车全部都是油电混合动力形式。

燃料电池：燃料电池的种类繁多，如氢燃料电池，甲醇燃料电池，生物燃料电池等等。

燃料电池用的基本都是再生能源，可摆脱对石油的依赖，但对电池技术的要求很高，是通用汽车今后的发展方向。

三．新君越eAssist-Hybrid油电混合动力功能特点简介
(一)BAS Hybrid 系统介绍
此系统一般分为两种：双模式混合动力（Two-Mode Hubrid）系统和轻混合动力（Mild Hybrid）系统。

双模式混合动力系统应用高电压的发电机/电池组（300V或更高）。

可单独使用电动马达或发动机驱动车辆（并联混合动力系统）。

可节省25%以上的燃油。

轻混合动力系统应用中等电压的发电机和电池组（36V）。

电池组充电电压为42V 。

使用发动机作为动力，电动马达作为动力辅助。

可节省燃油12%-20% 。

新君越结合了这两种的优点，属于轻混合动力，但使用了电压为115V、发电电压为130V的锂离子电池组。

而该系统的线路分为3种，低电压应用于传统车辆≤ 30 V DC，中等电压＞ 30 V DC - ≤ 60 V DC轻混合动力车辆，高电压＞ 60 V DC 双模式混合动力车辆。

(二)eAssist - BAS Hybrid 系统控制
BAS系统主要元件：起动机/发电机总成 MGU (Motor/Generator Unit）、起动机/发电机控制模块 SGCM （Starter/Generator Control Module）、混合动力电池组分离控制模块（Generator Battery Pack Disconnected Control Module）、也叫能量存储控制模块（ESCM）、混合动力锂离子电池组（Li-ion）、12V电池、驱动皮带及双涨紧器总成。

起动机/发电机总成MGU使用的事三相屏蔽电缆。

线圈用定子线圈接法。

一般称为三相交流发电机。

传统起动马达电机还是具备, 刚上车后的起动发动机动作就是依靠他来进行。

BAS系统主要元件SGCM-Starter/Generator Control Module及其附件 - 三相电缆安装在SGCM的顶部，是同轴屏蔽电缆，蓝色表示电缆内部是中间过渡电压，电缆包括内部导线和外层接地屏蔽。

驱动皮带：为7齿，人造纤维材质（芳纶，一种高性能的特种纤维，全称“聚对苯二甲酰对苯二胺”），韧性好，重量轻，可承受高负载。

在停机模式启用(Auto Stop)后的再起动发动机, 是起动机/发电机总成MGU运行起动. 在符合“自动停
机”模式条件时, 发动机都是达到正常工作温度, 不论在运转或重起动的润滑标准都与传统发动机相同。

因此摇转发动机的损耗应该都是在“起动机/发电机总成-MGU”, 但是MGU实际与运行一般车辆相同,损耗亦相差不大。

皮带驱动及涨紧器起动机/发电机总成 A/C 压缩机。

双涨紧器总成、驱动皮带、液压减震器、在起动机/发电机转动时，为了适应所产生的高扭矩，在驱动皮带上装有两个皮带涨紧器，涨紧器带有液压减震杆。

涨紧器的作用是双向的，可以在发动机驱动和起动机/发电机驱动时对驱动皮带起到涨紧的作用。

SGCM-Starter/Generator Control Module及其附件 - 辅助冷却泵主要功能在于将冷却水循环不断提供到SGCM-Starter/Generator Control Module启动机/发电机控制模块进行散热, 使得模块永保最佳冷却效能, SGCM辅助冷却泵安装在自动变速箱机体上，由SGCM模块进行驱动，保证发动机停机时SGMC仍然可以进行冷却，水管在SGCM上连接的管路上面是进水口，下面是出水口。

混合动力115V NiMH电池组混合动力车辆使用的是高效、长寿的锂离子电池组（Li-ion），能量以化学方式存储在电池组中，在混合动力系统需要时，再将化学能转换成DC Voltage直流电，供车辆使用。

在电池组上有通风装置和一个电池组分离控制模块（Battery Disconnect Control Module），对人体不会有危险影响!
(三)Hybrid - BAS Hybrid 辅助系统
混合动力车辆自动变速箱控制：自动变速箱辅助油泵驱动器由的控制信号是PWM信号，控制模块安装在SGC上，其内部有油泵驱动器。

SGCM与该模块进行通讯，控制辅助油泵的工作。

此自动变速箱基本与传统车型相同, 因为要满足混合动力系统的” AUTO STOP”自动停机模式的恢复运行, 特增加一个辅助油泵, 以确保内部元件在停机时仍与差速器/车轮保持接合, 以便在下一次发动机启动后的行驶动作没有必要任何迟滞。

混合动力车辆仪表指示：AUTO STOP位置-表示车辆已经进入自动停止模式并等待发动机重新起动的状态。

OFF位置-表示发动机已经正常关闭，驾驶员需要通过点火钥匙重新启动发动机。

“ECO”指示灯点亮条件：当车辆的燃油经济性超过(小于)EPA（美国环保署）规定的标准后，“ECO”指示灯会点亮。

在车辆进入自动停止模式后，因为发动机停止工作，没有了燃油的消耗，所以“ECO”指示灯亮起。

在车辆进入再生制动模式时，该指示灯点亮，如车辆在滑行时。

真空助力电子泵：与传统车辆相比，混合动力车辆在发动机熄火后进行重新起动的过程中更容易产生溜车的现象，因为在制动踏板松开后到发动机重新启动之间有一个时间上的延迟。

BAS混合动力系统是一种低电压，小电机系统，电机没有驱动车辆的能力。

(四)BAS Hybrid 工作模式
BAS的工作模式为车辆停止阶段 - 发动机进入自动停止模式（Auto Stop），此时发动机处于关闭状态，没有燃油流向发动机. >电动马达短暂工作阶段（Auto Start）- 当驾驶员松开制动踏板，或踩下加速踏板车辆需要起步时，电动马达带动发动机运转，燃油供应恢复，发动机自动启动。

>当滑行阶段 - 车辆快要停止之前，电动马达上的一些附件装置像灯光系统，娱乐系统等都由电瓶进行供电。

带动发动机转动（发动机此时未供油），目的是使扭矩输出平顺，驾驶性能更好。

>燃油供给阶段 - 此阶段发动机正常工作，消耗燃油。

>电动助力阶段 - 当驾驶员踩下油门比较深时，通过电动马达对车辆进行电动助力。

>智能充电阶段 - 在这一阶段，电动马达由发动机带动旋转，电池组尽可能地从系统中获得更多的充电机会。

>减速断油阶段 - 当车辆进入滑行阶段或停下来后，发动机被切断燃油供应，在某些滑行期间，为了保证扭矩的平顺性，电动马达也将转动。

>再生制动阶段 - 当车辆减速时，发动机停止供油，变矩器锁止，车辆带动发动机转动，电动马达此时作为发电机进行发电，发电机相当于车辆的负载，对车辆有制动作用（类似于发动机制动），系统进入再生制动阶段。

(五)智能停机（Auto stop）
智能停机工作开始时，发动机停止工作。

SGCM将115V电池组电源转换成12V的电源，用来给12V电瓶充电及车内其它用电器和负载使用。

如果电瓶的充电能力太低，发动机将自动重新起动。

空调加热器冷却液泵循环冷却液。

SGCM冷却泵工作，确保足够的冷却液流过SGCM。

自动变速箱辅助油泵工作，保持工作压力，确保发动机和变速箱的连接。

坡路保持阀关闭，保证制动管路中的制动液压力，减少车辆滚动的趋势。

实现智能停机（Auto stop）的主要条件：在D档、空调在OFF或ECO模式下、电池电量（SOC）指示表高于L、踩紧刹车踏板、第一次Auto stop之前，最高车速要大于20公里。

(六)减速断油、能量回收
减速模式：当油门踏板被释放后，燃油供应停止，车辆进入减速断油状态。

车辆进入再生制动状态。

在车辆滑行减速期间，变矩离合器会尽早地锁止，车辆从发动机推动（燃油消耗）到能量再生（制动发电）的过程中，扭矩的变化比较平稳。

当车速接近0km/h时，如果驾驶员想要快速启动发动机，混合动力电池组将作为电源带动起动机/发电机通过驱动皮带使发动机转动，燃油重新启用。

能量回收：发动机不供油，电机作为发电机发电，蓄电池充电，当车速降低（未踩油门，车辆靠惯性滑行时；或在车辆制动时），燃油供应自动切断，同时，部分能量回收。

当车辆降低至一定车速或再次踏下油门，发动机将自动启动，恢复至正常燃油状态。

(七)智能充电
智能充电：匀速行驶或重踩油门时，产生的多余能量被回收。

建议在路况好的情况下，尽量多地使用自动巡航，匀速行驶将帮助车辆更加省油。

混合动力蓄电池会在能量回收和智能充电这两种情况下自动充电。

一般的城市驾驶，只要有小段的行驶距离（约100米）就可以提供充电的机会来维持持续的智能停机。

(八)电机助力
车辆需要大功率输出时，电机辅助驱动车辆。

(九)ECO空调模式
空调有3个模式：Off，ECO和Normal。

Off：空调关闭，允许智能停机；ECO ：即经济模式，空调运行，允许智能停机；Normal ：即A/C模式，空调运行，不允许智能停机。

按下eco键，即可进入ECO 经济模式。

当车辆处于怠速停机时，空调压缩机停止运转，空调系统依靠系统内残留的制冷剂工作。

但当车外温度很高时，发动机会保持运转来带动空调压缩机以保证车内制冷舒适，即此时不会智能停机。

当使用前风挡除霜/除雾功能时，空调将自动切换至A/C模式，此时，将不能智能停机。

(十)电控车速感应转向助力系统
该系统主要由动力转向机、电动助力转向泵、动力转向储液罐组成。

功能：当高速行驶时，方向盘助力作用减小或者消失，路感增强，保障操控稳定；当速度降低，如转弯、倒车时，方向盘助力作用增大，操控轻盈，一个手指头都能拨得动方向盘。

优点：转向轻便灵活，一切尽在掌握中；提高主动行驶安全性；节省动力，降低2-3%油耗，利于环保。

(十一)主要零部件
该车的主要零部件有：直流动力电缆、双向（动力驱动与回收电能）电机、大负载7槽皮带驱动总成、电动辅助循环泵、ECOTEC 2.4L 发动机、32-Bit发动机控制模块带混合动力控制、三相电流控制器、Hybrid动力锂离子池组（115V）、6T40E-6速手自一体变速箱。

(十二)专属部件
该车的专属部件有：无RES遥控发动机启动功能–更环保, 更节能、行李厢空间为307L、115V混合动力锂离子电池，重达29kg、2010款君越eAssist Hybeid 提供远程遥控启动功能。

四．上海通用“绿动未来”的绿色战略
(一)汽车工业发展的挑战
目前汽车工业遇到的挑战有、能源短缺、环境影响（CO2和其它污染物）。

国内原油缺口持续增大，进口石油依存度持续增高，油电混合动力成为节能环保的一种选择。

(二)上海通用“绿动未来”的绿色战略
绿动未来”是上海通用汽车面向未来的长期发展战略，“发展绿色产品”更是“绿动未来”战略的核心内容之一。

上海通用汽车将不断推出“更好性能、更低能耗、更少排放”的高科技环保车型，满足用户对科技节油、高效环保的追求。

上海通用汽车已经于2011年推出了多款体现“更好性能、更低能耗、更少排放”的绿色新产品，首推的代表就是11款新君越，ECO 智能发动机＋S6 六速手自一体变速箱，科技节油，90km/h的等速油耗仅5.6L，让用户在享受充沛动力和高强度安全的同时，完全不用担心油耗的增加。

而君越eAssistHybrid油电混合动力车，作为第一款国产中高级混合动力车型，也是国内“主流车型的环保动力科技先锋”，是君越家族的又一位新成员，能节约15%的油耗，降低15%以上的排放，为喜爱君越的用户多提供了一个选择。

性价比是君越eAssistHybrid油电混合动力车的最大价值，“混合动力”这一绿色环保科技在君越身上，不再高不可攀，而是触手可及。

五、结论
现代汽车的发展趋势就是新能源及混合动力的开发及研究。

而上海通用为大家带来的惊喜会不断增加。

这款新君越将会是上海通用对于混合动力开发的一个崭新的开始，相信上海通用对于“绿动未来”的目标一定做出坚持不懈的努力，为更多汽车爱好的者带来更多惊喜。

参考文献：
[1] 张天奕,王翔荣. 几种新能源汽电车的优势和推广中存在的问题[J]商用汽车, 2007, (01) .
[2] 王伟华,金启前,曾小华,王庆年,杨志华. 混合动力汽车动力总成试验台研究[J]中国公路学报, 2005, (02)
[3] 陈清泉. 电动车的现状和趋势[J]机械制造与自动化, 2003, (01) .《发动机润滑系统》。