主編?|趙文華
今天,我們來談談HEV混合動力。
提到HEV,大多數人第壹時間會想到豐田。作為最成熟的HEV混合動力系統之壹,豐田THS混合動力汽車具有成熟性、可靠性和燃油經濟性的優勢。不過,不知道妳有沒有開過漢蘭達雙擎?如果有,我大概經歷過這樣的情況:壹是車輛高速超車或急速加速時,動力有些不足;二是在發動機加速時,發動機的高轉速介入,嘶嘶聲明顯增加,大大降低了駕駛體驗。之所以會出現這兩種情況,是因為日系油電混動壹開始就是為了省油。
那是不是意味著在動力和燃油經濟性之間,HEV混動只能是其中之壹?不完全是。比如長安福特的新混動系統,彌補了日系混動省油但性能不足的固有缺點。換句話說,“福特派”混合動力車不僅省油還能保證充足的動力。因為二者,所以,這套混動系統的首款量產車型是壹款全新的7座SUV——銳界l。
▲福特新銳界L,非量產車型
壹些消費者可能不熟悉福特的混合動力技術。但是,當妳看到這個技術架構圖的時候,有沒有似曾相識的感覺?是的,福特的HEV混合動力系統的工作原理和豐田的THS(豐田混合動力系統)非常相似,屬於雙電機功率分流混合動力系統。整個系統主要由行星齒輪組、兩個電機(發電機/驅動電機)和電機控制器組件組成。太陽輪、行星齒輪架和齒圈分別與發動機和電機連接,實現不同工況下的功率分流、融合和調速效果。
妳可能會問,豐田THS不是有專利嗎?福特怎麽可能有類似的混動技術?恐怕妳低估了福特。
事實上,福特早在20世紀90年代就開始研究混合動力技術。1995年,福特與愛信聯合開發的混動系統專利正式生效,而豐田混動的核心PSD技術直到1997年才獲得專利。面對福特的諸多專利,豐田在北美與福特合作無疑是最好的方式。於是在2004年,福特和豐田達成專利共享協議,兩個品牌互相授權使用各自擁有的部分專利技術。所以說福特是混動分流技術的創始人之壹,並沒有錯。
對比福特和豐田的混動系統,不難發現福特混動系統的驅動電機和減速齒輪是同軸布置的,而豐田混動系統的驅動電機與發動機和發電機同軸,而減速齒輪布置在不同的軸上。這也正是因為福特最早的專利涉及到這項技術,所以豐田不得不繞開。不過兩者差別很小,都屬於動力分置混合動力技術。
經過20多年的市場驗證,動力分流混合動力系統早已成為成熟和可靠的代名詞。那麽,長安福特的混動系統有什麽優勢呢?
簡單來說,功率分流混合動力系統可以為車輛帶來五種運行模式:
壹個。?當車輛起步和低速行駛時,動力電池向驅動電機供電,然後動力通過齒輪組傳遞給車輪,車輛由純電驅動。
兩個。?在中低負載情況下,動力電池不參與輸出。此時發動機參與工作,壹部分動能傳遞到輪端。功率分流式混合動力技術會通過發電機把另壹部分動能給驅動電機,同時用電驅動車輛,類似於串聯式擴展。同時,車輛控制器VCU會根據動力輸出需要,計算權衡發動機和驅動電機的最優效率,使兩者都運行在最優效率範圍內。在保證動力的同時,油耗依然控制在最佳水平。這也是大部分車輛的行駛狀態(比如在城市和高速公路上平穩行駛)。
三個。?當車輛需要急加速、高速超車等高負荷工況時,動力電池同時參與輸出的混合驅動模式。高壓電池完全放電,驅動電機完全輸出。此時系統的總輸出功率等於發動機輸出功率和電機輸出功率之和,這是系統功率最強的模式。
這裏必須指出的是,長安福特的油電混合動力系統采用了壹套高速扁線油冷電機,可輸出320N·m/140 kW的最大附加功率。相比豐田汽車270N·m/134 kW,提供的額外動力更強。
四個。?制動能量回收模式,當松開踏板或剎車減速時,系統將機械能轉化為電能,交流電轉化為直流電儲存在電池中,為電池儲存能量。
動詞 (verb的縮寫)?怠速充電模式,堵車車輛靜止時,發動機怠速有些浪費。此時,發動機正在怠速狀態下給蓄電池充電。
如果妳覺得技術繁瑣枯燥,不妨直接看看長安福特的混動系統帶來的好處。
首先是省油。以即將上市的銳界L為例,這款5米長7座SUV在WLTC工況下的綜合油耗僅為6.31L..NEDC工況要進壹步降低0.5L左右,同級別漢蘭達的NEDC(雙擎四驅)百公裏綜合油耗5.8L,兩者油耗數據相差無幾。當然,這只是理論油耗,銳界L的實際油耗表現也將在新車上市後進行實測,敬請持續關註。
第二是強烈的動機。前面我提到過,長安福特混動系統的開發思路和日系混動系統不同,日系混動系統只註重節能。為了保證動力充足,系統配備了第五代2.0T Ecoboost大功率渦輪增壓器,最大扭矩405n·m,最大功率202kW(275馬力)。相比之下,這壹代漢蘭達雙擎搭載的是2.5L自然吸氣發動機,最大扭矩238n·m,峰值功率183kW。本田混動車型使用2.0L發動機,自主品牌基本使用1.5T發動機。可以說福特的混合動力是目前HEV領域最強的。具體到新車銳界L,其零百加速僅為7.1秒。和9秒漢蘭達雙擎比,完全不是壹個級別的。
作為福特的黃金動力,2.0T Ecoboost也有很多亮眼的技術,如雙噴射系統(進氣口PFI噴射,350bar氣缸高壓直噴)、雙渦管增壓器(電控,可在所有工況下快速準確調節增壓器轉速)、中央OCV和VCT控制閥(改善進排氣、NVH性能和響應速度)。同時,EGR廢氣循環系統集成到氣缸蓋總成中,使發動機更小、更緊湊。
在節油的基礎上,盡量提高功率上限。長安福特的混動思路其實很好理解,因為操控壹直是福特品牌的DNA。這種特質會在混時代延續。今年福特回歸F1也證明了這壹點。
值得壹提的是,匹配這款強勁的發動機,除了在必要時提供更大的動力外,還有兩個好處:
壹是急加速時轉速較低,可以帶來更強的動力輸出和更低的發動機噪音,不像豐田雙擎發動機介入後噪音明顯。整車的NVH更好。
其次,充足的發動機功率意味著更高的發電量。除了驅動車輛,動力分流技術還可以隨時隨地為電池充電或直接驅動電機。
更多工況用電參與動力輸出,自然降低油耗。這也是為什麽長安福特敢於提出新的混動系統可以帶來更強勁、更節能、更平順的綜合性能。
最後說說吧
隨著電氣化改造,節能減排已經形成社會意識。所以在今天的國內汽車市場,我們可以看到插電式混合動力、油電混合動力、增程式混合動力、純電動系統,百花齊放。然而,在中國地域遼闊、路況多樣、汽車使用情況各異的地理環境下,沒有壹種動力系統能夠絕對滿足所有用戶的需求。對於很多日常用車不方便充電的用戶來說,目前混合動力汽車仍然是壹個合理的選擇。而這個長期被日系混動統治的市場,即將隨著長安福特全新混動系統的到來而改變。
“我想讓馬跑得更快,給馬吃得更少。”長安福特的全新混動能否真正實現人民的願望,就看銳界L是否經得起考驗了。讓我們拭目以待。
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