幾年前,眾多廠商還將油電同價作為混動車的一大賣點,力圖吸引消費者的目光。然而時至今日,越來越多的消費者愿意為了追求更低的油耗和更強的動力性能,不惜增加預(yù)算選擇更高級別的混動車型。在這一趨勢中,合資品牌中的福特?zé)o疑成為了混動領(lǐng)域的一股“清流”,以其既能省油又動力強勁的特點脫穎而出,那么他究竟是如何做到這一點的呢?

混動的另一解:功率分流
目前,市面上的主流混動架構(gòu)分成了串聯(lián)式混動(增程式混動)、并聯(lián)式混動以及串并聯(lián)混動(混聯(lián)式混動)。有別于上述幾種混動,福特自主研發(fā)的混動架構(gòu)則是采用了與豐田同源的功率分流(Power Split)構(gòu)型。
功率分流構(gòu)型最大的特點還是結(jié)構(gòu)相對簡單,不需要串并聯(lián)混動多擋DHT的復(fù)雜結(jié)構(gòu),并且同樣也能做到高效和省油。福特混動同樣也是依靠著行星齒輪組,將發(fā)動機與電機進行相連,從而整合油、電兩套動力。兩個電機中,MG1電機負(fù)責(zé)發(fā)電,MG2電機負(fù)責(zé)驅(qū)動。

借助行星齒輪組,PS架構(gòu)實現(xiàn)將發(fā)動機、MG1電機和MG2電機解耦,并利用電機調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)了速比連續(xù)可變。發(fā)動機和電機可以根據(jù)需要單獨或聯(lián)合工作,以實現(xiàn)最佳的動力輸出和油耗表現(xiàn)。
在福特混動中,除了可以實現(xiàn)純電模式、混動模式和強電模式外,在怠速和滑行制動時,也可將多余的能量存儲至電池中,以備使用。
具體來看,純電模式一般存在于車輛起步和低速行駛狀態(tài)下。例如,紅綠燈起步和停車場、堵車時的緩行狀態(tài)。電池將電能提供給MG2驅(qū)動電機,MG2驅(qū)動電機最后將動力輸出至車輪。

隨著車速逐漸提升,功率需求增加,發(fā)動機會啟機加入系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。除了將功率分配給MG1電機發(fā)電,從而電能供給MG2電機外,發(fā)動機也會和MG2電機合力驅(qū)動車輪,也就是這套系統(tǒng)的混動模式。
上述屬于發(fā)動機和驅(qū)動電機并聯(lián)驅(qū)動的狀態(tài),多余的電能還將儲存至電池中,以備后續(xù)使用。而在超車環(huán)境下,動力需求更強,此時就需要MG2電機從電池中獲取電能,進一步提升動力輸出。此時,可以算得上是強電模式。
除了驅(qū)動模式,這套系統(tǒng)還提供了動能回收功能。輪端的制動、滑行反拖MG2電機發(fā)電,從而將電能回收至電池中。另外,在發(fā)動機怠速時,也能同時帶動MG1發(fā)電機進行補電。
總而言之,以上的幾種驅(qū)動/補電模式都是通過整車控制系統(tǒng)VCU進行計算,從而匹配最佳模式。VCU可以使得整套系統(tǒng)運行在最優(yōu)效率區(qū)間,實現(xiàn)降低油耗的最終目標(biāo)。
不過,福特混動僅僅是省油嗎?
兼顧省油和運動
混動系統(tǒng)的初衷,是利用電機去彌補發(fā)動機的低效區(qū)間,本質(zhì)目的是省油。豐田THS混動會對發(fā)動機進行特殊的調(diào)校,以確保其在相應(yīng)區(qū)間有更好的熱效率表現(xiàn),同時也會對發(fā)動機功率進行限制。
與豐田的THS混動普遍采用自然吸氣發(fā)動機所不同的是,目前在售的福特混動車型中,采用了渦輪增壓發(fā)動機,并且自身也做到了很強的動力。例如蒙迪歐1.5T混動車型采用了1.5T EcoBoost發(fā)動機,最大功率可達(dá)到190匹馬力,配合電機可以輸出208匹馬力,峰值扭矩222N·m。2.0T車型搭載的2.0T EcoBoost發(fā)動機甚至可以達(dá)到最大288匹馬力和403 N·m的水平,綜合馬力輸出可以達(dá)到308匹的V6級水平。

除了更高的額定功率以外,福特在混動發(fā)動機上也采用了諸多技術(shù)。
比如第5代EcoBoost發(fā)動機采用了高壓直噴與進氣道噴射的雙噴射技術(shù),其噴油壓力可達(dá)350bar,并可根據(jù)不同工況改變噴射模式。此外,新一代EcoBoost發(fā)動機還采用了雙渦道設(shè)計以及電子控制廢氣閥等關(guān)鍵部件,使發(fā)動機更加運動化,動力響應(yīng)更加迅速。

同時,福特的混動系統(tǒng)在電機、電池以及系統(tǒng)集成方面也做出了顯著優(yōu)化。例如福特混動采用自研的高速扁線油冷電機,能夠獲得較高的槽滿率,實現(xiàn)更高的功率密度。得益于其驅(qū)動速比,福特混動純電最高車速約可達(dá)到137km/h,高于豐田THS混動。電驅(qū)的速域更廣,這樣也就更加省油,動力更強。
而相較于本田、豐田等混動技術(shù),福特混動的工作電壓也更高,在500V左右,整套系統(tǒng)的性能更強,能耗也會更低。
實際上,福特這套混動技術(shù)和本田的i-MMD在目標(biāo)性上較為一致,即省油的同時,不會閹割性能。和雅閣e:PHEV這樣的插電混動車型相比,福特這套混動的使用工況更加廣泛。例如在爬坡和激烈駕駛的狀態(tài)下,能夠做到持續(xù)且高效的動力輸出。而雅閣e:PHEV這樣的插混車型,一旦進入虧電狀態(tài),既無法省油,也不能做到應(yīng)有的性能表現(xiàn)。

電池安全首當(dāng)其沖
與豐田THS混動比較相近的是,福特混動也采用了功率型電池包。電池體積小、重量輕,除了讓用車工況更加廣泛外,也會更加安全。
在電芯方面,福特選擇了低鎳NCM111三元鋰電芯,在能量密度、放電倍率等性能方面,強于傳統(tǒng)的鎳氫電芯。三元鋰電芯在耐久度方面安全性更高,使用壽命更長。三元鋰電池裝機量更高,并且故障率也極低,可以說完全不輸以穩(wěn)定性而著稱的鎳氫電池。

另外,福特的一體式電池包在密封性、安全可靠性以及技術(shù)成熟度方面都展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。例如電池包達(dá)到了IP67防水防塵等級的密封性,密封性高于風(fēng)冷FHEV電池包。
電池包還經(jīng)過了90+電池包級別實驗;400+零部件級別實驗。此外還完成了在25℃-60℃之間不同工況的25000+次的循環(huán)壽命驗證。在高溫高濕 1000小時測試、高低溫沖擊1000次循環(huán)測試下,都能做到可靠穩(wěn)定,性能過硬。

對于混動系統(tǒng)來說,消費者們無非最關(guān)心就是油耗表現(xiàn)和安全性,福特在這兩方面都做到了不錯的水平。同時,出色的動力表現(xiàn),也并不會讓福特丟掉品牌精神,并形成了獨特的標(biāo)簽。
在很多人的認(rèn)知中,福特混動在近幾年才進入大眾視野。實際上,福特早在2004年就推出了Escape Hybrid,算是在混動市場上小試牛刀。而20年的時間里,福特混動技術(shù)也發(fā)展至第四代產(chǎn)品,成熟的混動技術(shù)也是福特混動的賣點之一。更加小巧緊湊的功率分流器,不會被閹割動力的EcoBoost渦輪增壓發(fā)動機,以及更安全、性能更強的三元鋰電池都成為了福特新一代混動技術(shù)的代表,也讓其在如今的市場中有了更多的話語權(quán)。
總結(jié):
大部分合資車企,在轉(zhuǎn)型混動時較為保守和緩慢。不過,福特早在多年前,就開啟了混動的研發(fā)工作,打下了堅實的基礎(chǔ),并且有自己獨到的理解。相較于傳統(tǒng)的功率分流式混動,福特混動動力更強,而對比市面其它主流混動,福特混動更加穩(wěn)定可靠,在整個行業(yè)內(nèi),福特大馬力混動絕對是獨一份的。





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