玉柴飛輪集成發(fā)動機動力總成系統(tǒng)，可運用于多種構(gòu)型的混合動力系統(tǒng)：混聯(lián)式混合動力總成系統(tǒng)（P1+P2或者P1+P3方案）、增程器系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)（P1方案）?？蛇m應(yīng)于客車、卡車、專用車、物流車等領(lǐng)域。

玉柴飛輪集成式電機在原發(fā)動機飛輪及齒圈組件上集成電機轉(zhuǎn)子組件，在原發(fā)動機飛輪殼內(nèi)部安裝電機定子組件，可與發(fā)動機曲軸直連，在實現(xiàn)驅(qū)動和發(fā)電基礎(chǔ)上具有以下特點：

① 代替原發(fā)動機起動機，具有起動發(fā)動機功能；

② 代替原發(fā)動機飛輪，保證發(fā)動機后端輸出連接結(jié)構(gòu)不變；

③ 整車在瞬態(tài)加速工況時，飛輪集成式電機可產(chǎn)生驅(qū)動力，助力發(fā)動機加速，實現(xiàn)機電耦合混合動力控制；

④ 整車在滑行和制動工況時，飛輪集成式電機可實現(xiàn)發(fā)電，在輔助整車制動的同時實現(xiàn)能量回收；

 

二、成果創(chuàng)新點及解決的難點問題

玉柴飛輪集成式發(fā)動機動力總成，創(chuàng)新點如下：

創(chuàng)新點一：結(jié)構(gòu)緊湊，飛輪集成式電機采取飛輪集成電機轉(zhuǎn)子組件，飛輪殼集成電機定子組件的措施，結(jié)構(gòu)非常緊湊，長度僅為245mm，長度短、重量輕、能力損耗減少。

創(chuàng)新點二：發(fā)動機與電機的耦合式開發(fā)，飛輪集成式電機借助發(fā)動機支承，減少電機設(shè)計必需的電機主軸、軸承和端蓋等，取消扭轉(zhuǎn)減振器，飛輪集成式電機集成了起動機、飛輪及齒圈組件和飛輪殼；飛輪集成式電機轉(zhuǎn)子可以滿足發(fā)動機對飛輪的慣量要求，保證發(fā)動機對扭振、轉(zhuǎn)速波動等方面的要求；（這種優(yōu)勢的取得，只有發(fā)動機廠家進行才最具備，單獨電機廠家不具備。）

創(chuàng)新點三：瞬態(tài)性能（慣量）優(yōu)勢 ，飛輪集成式電機轉(zhuǎn)子慣量與原發(fā)動機飛輪慣量接近，保持了原發(fā)動機的調(diào)速性能；傳統(tǒng)電機方案的劣勢為，發(fā)動機與電機相對獨立，電機需要電機軸、軸承和端蓋等零件，發(fā)動機需保留起動機、飛輪及齒圈組件和飛輪殼，兩者在連接時需要增加扭轉(zhuǎn)減振器，導(dǎo)致整個系統(tǒng)總成軸向長度偏長、重量偏大和零部件偏多等問題，存在整車動力系統(tǒng)總成布置困難、成本高、故障點多、維護復(fù)雜和響應(yīng)性差等問題。

創(chuàng)新點四：可靠性優(yōu)勢，傳統(tǒng)方案的劣勢為，混合動力系統(tǒng)車輛行駛中發(fā)動機處于啟動停止比較頻繁的工作狀況，過多的發(fā)動機反復(fù)啟停使曲軸產(chǎn)生較大的扭矩載荷沖擊，長此以往使曲軸發(fā)生斷裂的風(fēng)險提高；發(fā)動機在較低轉(zhuǎn)速運行時，機油壓力過低，長期工作會導(dǎo)致軸瓦早磨等故障。玉柴飛輪集成式電機可靠性優(yōu)勢 ，針對曲軸、軸瓦做相關(guān)設(shè)計改進工作，保證強度達到要求。

創(chuàng)新點五：成本優(yōu)勢 ，玉柴飛輪集成式發(fā)動機總成系統(tǒng)相比傳統(tǒng)方案減少：飛輪齒圈組件、扭矩減震器等零部件，大幅降低成本。

三、國際水平對比分析

玉柴飛輪集成式發(fā)動機動力總成系統(tǒng)，在商用車領(lǐng)域，玉柴是國內(nèi)唯一一家開發(fā)，也是唯一實現(xiàn)配套開發(fā)的廠家，申請并獲得專利11項。在國際上，商用車領(lǐng)域，玉柴也是第一家把飛輪集成式電機產(chǎn)品商用化的企業(yè)。

四、成果應(yīng)用情況

2017年玉柴飛輪集成式發(fā)動機動力總成系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)小批，主要配套車型10~12米客車、18T卡車、牽引車、物流車等。

五、社會及經(jīng)濟效益分析

玉柴是車用動力的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，有條件集中優(yōu)勢資源進行科技攻關(guān)和突破混合動力總成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的重大技術(shù)難關(guān)，促進和帶動國內(nèi)與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。同時，不受制約于某種品牌整車的限制，能為國內(nèi)所有的汽車廠進行配套與技術(shù)共享，拉動國內(nèi)所有整車企業(yè)的技術(shù)進步與發(fā)展，對推動民族工業(yè)的發(fā)展將會做出重大的貢獻。

玉柴有寬廣的客戶群體，容易形成批量大的生產(chǎn)，能有效地降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品在市場上的竟爭力，從而獲得良好的經(jīng)濟效益。

玉柴飛輪集成式發(fā)動機動力總成系統(tǒng)，可適用于多種混合動力系統(tǒng)，在混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)運用中具有較高的節(jié)能減排效果，以普通的12米城市客車為例，如年行駛里程10萬公里，平均燃油耗約30L/100km，全年耗油3萬升，按照平均60％的節(jié)油率來計算，每年可節(jié)省燃油1.8萬升油，則當(dāng)燃油價格為6元/L時，每年可節(jié)油10.8萬元；同時還可以減少CO2排放28.4噸。

六、玉柴飛輪集成式發(fā)動機動力總成

應(yīng)用場景1：混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

 

應(yīng)用場景2：增程式系統(tǒng)