省油就是王道：詳解福特新蒙迪歐混動(dòng)技術(shù)

在混合動(dòng)力車型中，根據(jù)電力的混合程度可以分成四種混合類型：微混（Micro hybrids）、輕混（Mild hybrids）、全混（Full hybrids）、插電混動(dòng)（Plug-in hybrid），新蒙迪歐混動(dòng)是完完全全的全混車型。早在2005年的北美車展上，福特蒙迪歐混動(dòng)版就獲得了2010年的北美最佳車型。在2015年6月，福特完成了10萬(wàn)輛混合動(dòng)力車下線，可見近十幾年來(lái)福特的混合動(dòng)力上技術(shù)已經(jīng)非常成熟了。

在大家的印象中，常常因?yàn)榛旌蟿?dòng)力技術(shù)上的“省油”特性而往往忽略了其它好處，比如更好的動(dòng)力感受。三大神車中的邁凱倫P1和918 Spyder，還有本田的NSX都是油電混動(dòng)車型，在這里混動(dòng)的主要目的就不是省油，而是提供更好的動(dòng)力。在今年舉辦的福特新蒙迪歐混動(dòng)版不間斷行駛活動(dòng)中，新蒙迪歐混動(dòng)版一箱油51L，最遠(yuǎn)跑了1226公里，算下來(lái)綜合油耗4.16L/100Km。即使是最一般的駕駛水平也達(dá)到了4.5L/100Km，差不多一公里3毛錢。

所以問(wèn)題來(lái)了，到底為什么這么省油呢？省油是相對(duì)的，得先從費(fèi)油開始說(shuō)。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)在一定轉(zhuǎn)速內(nèi)才能達(dá)到最好的燃效，下面的圖中是一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的燃效分布圖，可見紅色區(qū)域的最佳燃效區(qū)域只占很小的一部份。

從上面發(fā)動(dòng)機(jī)燃效分布圖就可以看出，內(nèi)燃機(jī)的最佳工況只有很小一部分，如何讓內(nèi)燃機(jī)能夠更多的在最佳燃效區(qū)域運(yùn)行就成為了降低油耗主要方向。福特新蒙迪歐混版在發(fā)動(dòng)機(jī)的低效區(qū)域使用了電力驅(qū)動(dòng)，通過(guò)這種削峰填谷的方式降低了油耗。新蒙迪歐混動(dòng)版的動(dòng)力系統(tǒng)主要由阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)、eCTV變速器、電池及電機(jī)組成。

福特旗下幾乎所有車型都全覆蓋了EcoBoost渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，而在混動(dòng)車型上使用了熱效率高達(dá)40%的阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，選擇阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)基本上是混合動(dòng)力車型的一致選擇。這是為什么呢？還是燃效的原因，從前文中提到，混合動(dòng)力系統(tǒng)省油的最核心邏輯是“削峰填谷”，那能不能通過(guò)技術(shù)降低發(fā)動(dòng)機(jī)低效區(qū)域的燃耗，增強(qiáng)最佳工況的范圍呢？答案是肯定的。新蒙迪歐混動(dòng)版使用了一臺(tái)2.0L的阿特金森循環(huán)的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率105KW（143馬力），峰會(huì)扭矩175Nm。

阿特金森循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程大于膨脹行程，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹比高于壓縮比，有效地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率，另一方面較長(zhǎng)的活塞行程確實(shí)可以使燃油充分燃燒，提升經(jīng)濟(jì)性，但也因此限制了轉(zhuǎn)速的提升。阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)在低速時(shí)，由于稀薄的混合氣在“反流”之后變得更少，因此低速扭矩表現(xiàn)一般。這個(gè)時(shí)候使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，或者油電協(xié)同工作就能大大提升低扭表現(xiàn)了。新蒙迪歐混動(dòng)版驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率達(dá)到了92KW，扭矩228Nm，加上發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，綜合功率達(dá)到了235KW，毫無(wú)疑問(wèn)，加速表現(xiàn)會(huì)更好。

電池方面，新蒙迪歐混動(dòng)版上使用的是鋰離子電池組，電池容量為1.4kWH，輸出模式為純電行駛、混動(dòng)、動(dòng)能回收和ECO Cruise模式，ECO Cruise模式下以電機(jī)輸出為主。相比傳統(tǒng)的車型采用“發(fā)動(dòng)機(jī)-變速器”的動(dòng)力輸出模式，混合動(dòng)力系統(tǒng)上增加了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此如何讓發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)協(xié)同工作也就成為核心難題之一。

在混動(dòng)系統(tǒng)中最重要的部份就是能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)動(dòng)力進(jìn)行分流或整合的eCTV變速器，主要使用行星齒輪進(jìn)行動(dòng)力分配。新蒙迪歐混動(dòng)版和主流混動(dòng)車型一樣使用了雙電機(jī)，動(dòng)力通過(guò)功率控制單元控制MG1和MG2電機(jī)，通過(guò)行星齒輪機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行巧妙分配。在日常使用中，低速的時(shí)候使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，加速或高速時(shí)使用混合驅(qū)動(dòng)，剎車或者松油門動(dòng)能回收系統(tǒng)啟動(dòng)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)。

混合動(dòng)力的運(yùn)行邏輯理解起來(lái)其實(shí)不難，難的是各種機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行軟件的設(shè)計(jì)，因?yàn)槠囋谛旭傔^(guò)程中會(huì)遇到各種工況，要應(yīng)對(duì)這些情況，軟硬設(shè)計(jì)需要很好的兼容性。福特新蒙迪歐混動(dòng)版使用了雙電機(jī)和由行星齒輪構(gòu)成的eCVT變速器，來(lái)實(shí)現(xiàn)油電動(dòng)力的混合和分離，真正達(dá)到了省油的目標(biāo)。同時(shí)，不得不說(shuō)的是混動(dòng)車型比傳統(tǒng)燃油車型動(dòng)力感受要好很多，畢竟起步由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，瞬間最大扭矩的輸出是電力驅(qū)動(dòng)的一大優(yōu)點(diǎn)。而保留內(nèi)燃機(jī)又不需要擔(dān)心續(xù)航的問(wèn)題，相比傳統(tǒng)燃油車和純電動(dòng)車，實(shí)現(xiàn)了完美互補(bǔ)。

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