在動力與環保之間取得平衡,FORD HYBRID油電混合科技

在動力與環保之間取得平衡,FORD HYBRID油電混合科技
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福特Power of Choice 多元綠能科技策略之中,分為自然進氣汽油 (TiVCT)、汽油渦輪(EcoBoost)、柴油渦輪(TDCI)、油電混合(Hybrid)四種動力引擎配置,Hybrid油電混合車是車輛目前降低碳排放量、降低油耗最佳的動力配置方式。電動車當然也是各大車廠極力發展的一環,可是受限於電池蓄放電技術尚未得到突破,加上充電站據點極少,相較於Hybrid油電混合車,電動車發展處處受阻。Hybrid油電混合車搭載兩套動力系統,一具燃油引擎、一具電動馬達,系統可將行駛動能轉換成電力回充至電池,解決電池充電難題,搭載燃油引擎也可克服電動車續航力不足的問題,以現階段來說,要把汽車對環境汙染的程度降到最低,也能滿足大眾對汽車的使用需求,Hybrid油電混合車確實是兩全其美的選擇。

 

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▲以現階段來說,電動車尚有技術問題需要克服,而Hybrid油電混合車的設計也比較符合開車大眾的需求。

 

福特目前在全球有6款油電混合或電動汽車上市,包含 Ford Focus ElectricFord Fusion Hybrid Ford Fusion Energi plug-in hybridFord C-MAX HybridFord C-MAX Energi plug-in hybrid 以及 Lincoln MKZ HybridFusion Hybrid也就是從歐洲進口到台灣的Mondeo HybridMondeo Hybrid使用福特最新世代油電混合動力總成,包含2.0L Atkinson循環引擎、鋰離子電池組、永磁電動馬達、動能回充系統、E-CVT電子控制無段變速系統。其中全新2.0L Atkinson循環引擎,以低排氣量配置,結合油電混合動力馬達,最大綜效馬力輸出可達190匹,透過福特的先進技術支持,Ford Mondeo Hybrid在數據測試時寫下最高速135km/h的純電力行駛紀錄。

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Ford Mondeo Hybrid搭載福特最新世代油電混合動力總成,包括使用鋰離子電池組,是領先其它Hybrid車款的新技術。

 

Atkinson循環引擎:

一般車輛引擎大多使用奧圖循環(Otto-cycle)的引擎設計,而(Atkinson-cycle)阿金森循環同樣屬於四行程引擎,與奧圖循環最大不同點就是阿金森循環並沒有將活塞柄和曲軸直接連結,是透過其它連桿讓活塞進行往復動作,曲軸旋轉一圈360度的狀況下,即完成進氣、壓縮、爆炸、排氣四個行程而奧圖引擎因為活塞柄是與曲軸直接連結,所以要完成進氣、壓縮、爆炸、排氣四個行程,活塞要上下動做兩次,也就是曲軸要旋轉兩圈即720度才能完成。

 

鋰離子電池:

鋰電池具有高儲存能量密度,目前已可達到460-600Wh/kg,是鉛酸電池的6-7倍,使用壽命長,額定電壓高(單體工作電壓為3.7V3.2V),約等同3只鎳氫充電電池的串聯電壓,即可組成電池電源組。鋰電池自放電率低,每月1%/的放電率不到鎳氫電池的1/20,且鋰電池重量輕、高低溫適應性強,可在-20℃到60℃的環境下使用從生產、使用到報廢,整個過程都不會製造產生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質。 有別於台灣市場主流油電混合動力車款所採用的鎳氫電池組,Mondeo HybridM-Benz E300 BlueTec Hybrid都採用鋰離子電池組設計,不僅重量更輕、體積更小,更締造較高能量比、較高蓄電量,充/放電效率並高出60%,單位品質功率密度(Kw/Kg)亦為鎳氫電池組的兩倍。

 

永磁電動馬達:

永磁同步馬達和直流電動馬達的轉子都具有永久磁鐵特性,最主要差異在於磁通及反電動勢(back EMF)的分布,永磁同步馬達的反電動勢為弦波,而直流電動馬達的反電動勢為接近方波的梯形波。永磁無刷馬達具有最輕的重量及最高的效率,也是未來電動汽車驅動系統的主流。

 

動能回充系統:

當車輛滑行時輪胎轉動所產生的能量,或是踩下煞車時制動器所產生阻力,都可以有效轉換成動能,動能回充系統就是為了要增加電池蓄電量,和減少引擎運作時間,竭盡所能盡量蒐集車輛所產生的能量,轉換成動能產生電力再回充至電池組,以福特這套動能回充系統來說,可將最高 97% 剎車所產生的動能轉換為電力並回充到鋰電池,藉此增加電池的蓄電量、避免動能浪費,提高燃油經濟性。 

 

E-CVT電子控制無段變速系統:

E-CVT變速箱在原理上與傳統CVT完全不同,CVT大都利用金屬帶和可變半徑的滾輪傳輸動力,而E-CVT是由行星齒輪與馬達組成,優點有構造簡單沒有動力銜接機構,沒有離合器,也沒有液力變矩器,這樣傳動效率好,耐用度高。E-CVT只是駕駛感受與CVT類似,實際上兩者是完全不同的設計。

 

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▲或許大家對Hybrid油電混合車的焦點都放在能降低多少油耗,其實在Hybrid車款背後是眾多尖端科技的集成。

 

雖然許多人認為Hybrid就是TOYOTA的代名詞,不過以Mondeo Hybrid的各項數據來說,其實已經領先競爭對手CAMRY Hybrid許多,台灣汽車市場會陸續引進越來越多油電混合車,Hybrid車款之間的較勁才正要開始。目前福特擁有超過650個電動車領域的專利,同時仍有1000多個電動車專利等待認證,福特為了加快研發速度,也大方將專利與所有汽車製造商分享,相信在未來,電動車普及的世代將會來臨。但在這之前,或許還有1020年的時間,Hybrid油電混合車仍是動力與環保之間最佳的平衡點。

 

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好汽車
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開車是一種與自己對話的方式,也是享受生活的一部份。汽車是很有趣的產品,願意了解它,要買到一輛適合自己的車就更容易囉!

■作者:林祐生
■主題:汽車、新車資訊、生活

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