Kargul说,美国环境保护暑估计,并行混合动力系统能提高20%到40%的燃料经济性。环境保护暑的全系混合动力系统模型将会有高达40%到80%的燃油经济性。
Kargul报告说,就UPS公司6类配送卡车来说,环境保护署系统模型和功率测试预计,每加仑燃料要比相同型号的传统动力传动系多跑60%到70%的路程。环境保护署已经开始就UPS卡车在底特律街道上的实际表现进行燃料经济性资料分析。Kargul说,公开发布结果还为时过早,但他又补充说“UPS对早期的结果资料很满意”。
与此同时,Parker公司得出的评估结果是,与液压混合动力传动系相关的燃油经济性可以提高效率30%到70%,比例的大小取决于车辆的工作负载循环、动力传动系设计规格和引擎管理策略。
环境保护署的UPS卡车与Parker公司内部混合动力设计的主要区别是,某些驾驶环境下后轮是否使用一个二级机械直接驱动系统。在环境保护署的全系混合动力系统中,只有液压系统连接柴油引擎和后轮。但是Parker公司的设计与此不同,在公路驾驶时,也就是以时速50英里左右平稳行驶状态下,该设计利用了一个把引擎和后轮连接在一
起的机械直接驱动系统来增强液压传动系。
“我们在以两种方式建造混合动力系统,用传动轴和不用传动轴,” Kovach说。事实上,Parker公司这些年来一直致力于研发全系的液压混合动力系统。该公司的一个欧洲分部已经开发出并行混合动力系统,这个系统提供液压启动辅助,但是大部分的推进力还是来自于传统的动力传动系。“我们仍然有大约20辆公共汽车使用这一系统,”他说。并且在1991年,Parker公司协助开发了一种渣土运送卡车,使用的完全是液压动力,没有用到机械传动系。
为什么要在最新型的混合动力系统中增加一个二级机械驱动系呢?Kovach承认,从机械零部件和控制器的角度来看,直接驱动部件增加了一些复杂度,纯系混合动力设计可以避免这种复杂度。但是,他认为直接驱动系统可以在公路驾驶状态下提供更高的效率,这足可以抵消设计复杂性带来的不利因素。
“我们充分利用了这两种不同设计,”他说。Parker公司的方法可以看作是一种改良的全系混合动力设计。液压驱动过程中,引擎和后轮是完全分离的,液压驱动发生在提速和刹车状态下,这些是车辆工作负载循环的主体过程。他说:“差不多所有的时间中配送车辆或渣土卡车都是作为全系液压混合动力系统运转的”。他随后补充道,但在公路行驶状态下液压系统就失去了一些有效性,因为从再生制动中获得的能量少了,还因为匀速行驶状态下
液压泵发动机效率降低了,这是由液压位移中的兴涡损失和缩减造成的。
美国西南研究院协助开发了环境保护署系统的一些部件,据其主管工程师Glenn Wendel估计,一些液压混合动力系统在公路行驶的功效只有75%,远远低于城市道路上高于90%的功效。传统的传动系统和动力传动系在公路上也有90%以上的功效。Wendel说:“这就是为什么大家在公路上看不到液压混合动力客车或者18轮卡车的原因。”
在公路行驶中环境保护署选择的弥补效率损失的方法与Parker公司不同。“为了用现有型号获得更高效率,我们重新设计了液压泵发动机,” Kargul说。比如,环境保护署的研究者们就创新设计了一款液压泵发动机,其位移角比大多数现有型号、用来驱动后轮的斜轴式液压泵发动机要高。“我们液压泵的位移角在45%到50%之间,而同类型号现有液压泵的位移角在20%到25%的范围之间,”Kargul的意思是说,更高位移角的斜轴式液压泵发动机运转效率更高。
那么,两种混合动力策略中的哪一个将会胜出呢?Wendel说:“现在下结论的确太早。”
为什么液压设计更有效
如果出现过液压混合动力时代的话,那就是现在了。“终于繁星漫天了”,Kovach说。一个原因是较高的燃油成本。根据Parker公司对液压混合动力系统的成本分析,当油价超过每加仑两美元时,两到三年的时间就可以收回投资成本。并且因为他们采用的是被证实的低成本技术,一些观察家相信,对重型卡车来说液压混合动力系统与电动混合动力系统相比成本较低。Kargul引证说,如果批量生产,他们的混合动力传动系统的成本可以控制在7000美元以内。

液压混合动力的卖点之一是其在获取制动能量方面的高效率
近些年来液压部件的性能有所提高,液压系统中使用的斜轴式液压泵发动机也变得更小更有效率。Kargul说,他用一只手就可以拿起UPS公司展示的液压泵发动机膛,可如此小的发动机在蓄能器充满能