混合動力轎車和常規(guī)動力轎車維護(hù)周期與經(jīng)濟(jì)效益分析

于秩祥

Yu Zhixiang

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)與職業(yè)技能管理中心，江蘇 徐州 221116）

混合動力轎車和常規(guī)動力轎車維護(hù)周期與經(jīng)濟(jì)效益分析

于秩祥

Yu Zhixiang

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)與職業(yè)技能管理中心，江蘇 徐州 221116）

根據(jù)混合動力轎車和常規(guī)動力轎車的實(shí)際使用情況，采用試驗(yàn)對比和數(shù)理統(tǒng)計方法，實(shí)施信息反饋，驗(yàn)證2種動力轎車在正常使用條件下的維護(hù)周期、維護(hù)成本和使用成本，同時測試 2種動力轎車各項(xiàng)性能指標(biāo)，對比分析 2種轎車的使用經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

轎車；混合動力；維護(hù)周期；經(jīng)濟(jì)效益

0 引 言

目前，我國汽車產(chǎn)量和銷量均居世界第一，汽車保有量巨大，成為石油消費(fèi)大國，給我國環(huán)境帶來了一定影響。為了降低汽車油耗，減少尾氣排放，國家鼓勵發(fā)展新能源汽車，尤其是純電動汽車。由于我國新能源汽車起步較晚，技術(shù)掌握不全面，配套設(shè)施不健全，價格昂貴，新能源汽車（純電動車）市場保有量很低?，F(xiàn)在比較成熟的新能源汽車主要是采用混合動力技術(shù)，即汽油機(jī)或柴油機(jī)加電動機(jī)組成的動力總成系統(tǒng)?；旌蟿恿ζ嚥恍枰潆?，駕駛方式與常規(guī)動力汽車一樣，基于這一特點(diǎn)市場保有量較大。結(jié)合車輛油耗、維護(hù)周期和使用成本等情況，將混合動力汽車（汽油機(jī)加電動機(jī)）與常規(guī)動力（汽油機(jī)）汽車進(jìn)行比較分析，通過試驗(yàn)驗(yàn)證 2種車輛的維護(hù)周期與經(jīng)濟(jì)效益。

1 試驗(yàn)車輛的選擇

試驗(yàn)車輛采用市場上銷售的同一品牌的汽油機(jī)轎車和混合動力（汽油機(jī)加電動機(jī)）轎車，技術(shù)參數(shù)見表1。2輛轎車外形和車身尺寸一致，車輛狀況良好，使用時間1年以上，行駛里程均在1萬 km以上。選用車輛配置基本相同，混合動力轎車比常規(guī)動力轎車市場售價高 5萬元。車輛都進(jìn)行過首次保養(yǎng)，已過磨合期。

表1 車輛技術(shù)參數(shù)

2 轎車維護(hù)周期驗(yàn)證對比

常規(guī)動力轎車與混合動力轎車的保養(yǎng)周期和保養(yǎng)項(xiàng)目以廠家使用說明書要求和4S店實(shí)際規(guī)定為主。表 2列出車輛保養(yǎng)配件價格和工時費(fèi)，均以4S店銷售價格為主，全國其他地區(qū)可能略有差異。

表2 保養(yǎng)配件價格表

廠家提供質(zhì)量保證周期為3年或6萬km，使用環(huán)境氣溫在-10～38 ℃。測試車輛在整個運(yùn)行周期內(nèi)的維護(hù)周期和養(yǎng)護(hù)成本，見表3。廠家4S店建議首保以后汽油動力轎車每5 000 km或6個月進(jìn)行一次保養(yǎng)；混合動力轎車每1萬km或6個月保養(yǎng)一次。測試車輛從1萬km開始計算保養(yǎng)周期，根據(jù)車輛使用說明書，混合動力轎車的電池設(shè)計壽命和整車相同。

在配置一樣的情況下，混合動力轎車比汽油動力轎車貴約5萬元，按照廠家4S店保養(yǎng)要求，2種轎車的推薦保養(yǎng)周期為5 000 km，整車享受廠家3年10萬km質(zhì)量保證，其中混合動力轎車的動力電池可以享受5年或20萬km的保修。從表2和表3中可以看出，在保養(yǎng)周期和保養(yǎng)費(fèi)用中混合動力轎車的用車成本并沒有優(yōu)勢，如果超出廠家規(guī)定的質(zhì)保時間和里程，混合動力轎車因動力電池系統(tǒng)故障會支付更多的維護(hù)費(fèi)用。另外，車輛在道路行駛時可能會發(fā)生交通事故，導(dǎo)致車輛損壞，涉及動力系統(tǒng)的情況下，混合動力轎車的維修成本高于汽油轎車。根據(jù)使用情況，混合動力轎車在市區(qū)走走停停的工況下，是由電動機(jī)驅(qū)動，發(fā)動機(jī)運(yùn)行比較平穩(wěn)，潤滑油氧化變質(zhì)較慢，可適當(dāng)延長保養(yǎng)周期，減少保養(yǎng)次數(shù)。

表3 保養(yǎng)周期及項(xiàng)目

3 燃油經(jīng)濟(jì)性對比

汽油動力轎車與混合動力轎車的燃油經(jīng)濟(jì)性對比參照 GB/T 19233—2008《輕型汽車燃料消耗量試驗(yàn)方法》進(jìn)行實(shí)際路況測試。由于駕駛習(xí)慣、道路狀況、氣候條件和燃油品質(zhì)等因素，實(shí)際燃油消耗量可能與廠家標(biāo)示燃油消耗量不同。對比數(shù)據(jù)以實(shí)際測量為主，測試時間為 1年，測試?yán)锍虨?.5萬km。環(huán)境溫度跨度在-10～38 ℃區(qū)間內(nèi)，包含雨雪大風(fēng)、低溫高溫和潮濕干燥等惡劣天氣的行駛，行駛過程中包含暖風(fēng)、空調(diào)和大功率用電設(shè)備的使用。油耗測試參照 GB/T 19233—2008標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際駕駛情況，測試城市市區(qū)工況百公里油耗、市郊工況百公里油耗、高速行駛工況百公里油耗和綜合工況百公里油耗 4個方面，見表4。

從表 4中可以得到，混合動力轎車各項(xiàng)工況指標(biāo)均優(yōu)于汽油動力轎車，但在市郊工況和高速工況中，優(yōu)勢體現(xiàn)不大。在這 2種工況下，車輛都是直接采用發(fā)動機(jī)來提供動力，所以測試數(shù)據(jù)基本接近?；旌蟿恿I車適合在市區(qū)內(nèi)駕駛，在走走停停的工況下基本是電動機(jī)驅(qū)動或者串聯(lián)驅(qū)動，這樣既節(jié)省了燃油又降低發(fā)動機(jī)尾氣排放。嚴(yán)格講只要電池電量充足，混合動力轎車在 0～60 km/h速度內(nèi)，發(fā)動機(jī)基本不工作，尾氣排放等于零。長期在城市工況下使用混合動力轎車，可有效提高車輛使用經(jīng)濟(jì)性，減少燃油消耗。

表4 油耗對比L/100km

4 車輛性能對比

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6323—2014、GB/T 21670—2008和GB/T 18697—2002等，結(jié)合實(shí)際測試條件，選取幾項(xiàng)測試項(xiàng)目（包括100 m繞樁測試、百公里加速測試、制動測試和怠速噪聲測試等）見表5，比較分析2種動力的各項(xiàng)性能指標(biāo)，在測試過程中混合動力轎車的電池電量充足。

表5 100米繞樁測試

從表5中可以看出，2種動力轎車在100 m繞樁測試的各項(xiàng)數(shù)據(jù)中基本接近，并無太大差別。在整個測試過程中混合動力轎車以電動機(jī)為動力，汽油動力轎車以發(fā)動機(jī)為動力?；旌蟿恿I車數(shù)據(jù)略好于汽油動力轎車，可能是由于車的整備質(zhì)量所導(dǎo)致，混合動力轎車的電池組壓在后軸上，使前后軸比重更為平衡。

在百公里加速測試過程中，混合動力轎車的電池為滿電量，2車測試次數(shù)為10次，以最快加速時間為準(zhǔn)?；旌蟿恿I車的加速時間與電池電量有直接關(guān)系，電池充滿后開始進(jìn)行加速測試，0～100 km/h最快一次用時8.12 s，如圖1所示。電池電量充足時，起步過程非常柔和，ECVT變速箱工作平穩(wěn)，輪胎沒有打滑，整段加速過程線性平穩(wěn)，綿密有力。而后隨著電池電量的減少，加速會越來越慢。整段加速過程平穩(wěn)線性，持續(xù)力度不錯。

汽油動力轎車，采用2.5 L缸內(nèi)直噴自然吸氣發(fā)動機(jī)，配合 6擋行星齒輪自動變速器，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在3 000多轉(zhuǎn)起步，車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)和牽引力控制系統(tǒng)在車輛剛啟動時對空轉(zhuǎn)的前輪實(shí)施干擾，減輕前輪打滑。整個動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)效率高，動力輸出更加均勻，速度提升非常線性，0～100 km/h最快一次用時8.69 s，如圖2所示。

圖2 汽油動力轎車百公里加速曲線

制動測試采用100 km/h時駕駛員全力制動直至車輛停止時的制動距離。測試次數(shù)10次取平均值，見表6。兩車制動距離差距不大，都在40 m左右，兩車懸架保持穩(wěn)定，制動姿態(tài)沒有任何問題，減速度都能維持在-1G上下，混合動力轎車由于車重原因制動距離略大于汽油動力轎車。

表6 制動性能測試（100 km/h減速至0 km/h）

噪聲測試中，主要測試2車在怠速、60 km/h、90 km/h和120 km/h時的車內(nèi)噪音，選取4個基準(zhǔn)點(diǎn)，取平均值，見表7。2車在各項(xiàng)指標(biāo)測試中，噪聲值都比較理想，保證了車內(nèi)安靜度、車輛駕駛和乘坐的舒適性。尤其是混合動力轎車在60 km/h以下速度行駛時，車內(nèi)噪聲極低，這個速度區(qū)間只有電動機(jī)驅(qū)動車輛，車身振動和噪聲很小，在怠速停車時，車身基本無任何噪聲源，除非發(fā)動機(jī)為電池充電。

表7 車內(nèi)噪聲測試dB

5 結(jié) 論

1）混合動力轎車與汽油動力轎車的保養(yǎng)和維護(hù)相比，混合動力轎車在廠家質(zhì)保期內(nèi)具有一定優(yōu)勢。但隨著長期使用，各類部件的老化和電器故障，混合動力轎車的保養(yǎng)和維護(hù)費(fèi)用會高于汽油動力轎車。另外，車輛在使用過程中出現(xiàn)交通事故導(dǎo)致車輛損壞，混合動力轎車的維修成本會高于汽油動力轎車。

2）根據(jù)使用情況，混合動力轎車長期在市區(qū)內(nèi)行駛，發(fā)動機(jī)處于穩(wěn)定工況區(qū)域?yàn)閯恿﹄姵爻潆姡l(fā)動機(jī)的保養(yǎng)周期可適當(dāng)延長，減少保養(yǎng)次數(shù)，降低維護(hù)成本。

3）混合動力轎車在市區(qū)工況下油耗遠(yuǎn)低于汽油動力轎車的油耗，并且尾氣排放量接近于零。混合動力轎車非常適合城市工況下使用，高速行駛工況下2車油耗基本接近。

4）在0～60 km/h的速度內(nèi)，混合動力轎車都是由電機(jī)驅(qū)動，在油耗、噪聲、加速、制動和操控性等方面，混合動力轎車各項(xiàng)性能略優(yōu)于汽油動力轎車。

5）為保護(hù)城市環(huán)境，減少霧霾，推薦在大中城市內(nèi)使用混合動力轎車。

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U472

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2016.05.012

1002-4581（2016）05-0042-04

2016-04-15