福特翼虎混合动力车探秘

混合动力车通过组合高效的汽油机与电动机以及能够持续充电的电池，可提供汽车市场上最好的燃料经济性。在2005年以前，混合动力车大部分都是没有太大马力或载货空间的小型车。 而福特翼虎改变了这个局面。

福特汽车公司供图 2005福特翼虎混合动力车

翼虎混合动力车是一款运动型多用途车，每升汽油可行驶多达13公里。这款车虽然不如其他一些混合动力车那样超级节能，但是显然可以在加油方面为一个典型四口之家省下很多钱。

	福特翼虎混合动力车探秘

在本文中，我们将了解福特全新的、获得专利的混合式动力系统，看一看翼虎混合动力车的性能表现，明白这辆车为什么是汽车市场上混合动力车的一大突破。

混合动力车试图将汽油内燃机与电动机的优势结合起来，同时消除那些因仅使用其中一种动力而困扰汽车的问题。对于汽油车，这些问题包括噪音、昂贵的燃油以及污染物排放。电池驱动的电动车的发展因为电池寿命短以及需要对车辆插上电源充电而一直受到阻碍。

混合动力车有一个内燃机和一个电动机一起工作（根据混合动力类型的不同，二者或是同时工作，或是分开工作）。下图显示了一辆并联式混合动力车，其中的汽油机和电动机都可以驱动汽车行驶。

 

图3.并联式混合动力车
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混合动力车从不需要插上电源进行充电，每当您踩下制动器时，就会在电池中储存部分制动能量。 若电池电量严重不足，汽车可以只使用汽油来行驶，直到内燃发动机为电池充满电为止。

有关混合动力车更详细深入的说明，请参见混合动力车探秘。

现在，让我们来看一看福特翼虎混合动力车。

福特汽车公司供图

福特并没有为第一次进军混合动力领域而尝试设计一辆全新的汽车。福特以技术成熟的四缸福特翼虎车型为原型，耗费了5年的时间并抽调了100名工程师（摘自2004年12月的《人车志》）来开发混合动力系统，并将其运用到福特翼虎上。翼虎本身就是公认的SUV，只是车身相对较小。就这点来说，即使没有电动机，翼虎的燃油里程数也表现良好：在公路上，翼虎每升油可以行驶9公里。

这样说来，工程师对翼虎都做了哪些改变呢？从外观来看，变化不大。除了车门上有一个小的“Hybrid”（混合动力车）徽标，仪表盘里有一个不同的计量表以及车尾有一个用于冷却电池的通风口之外，您简直没法区分翼虎混合动力车和传统翼虎车。

福特汽车公司供图

这其实就是关键之处。福特之所以耗费如此多时间来开发翼虎混合动力车，就是因为福特希望这辆车能够像常规的SUV一样工作。驾驶者不需要任何特殊技能就能操控它。电动机和电池在车辆的使用年限内应该不需要进行维护。甚至没有一个计量表来告诉驾驶员电池电量还剩下多少，因为驾驶员是不需要担心这个问题的。混合动力系统的操控尽可能透明化。一切的出发点就是，翼虎混合动力车就是一辆具有良好的燃油里程数表现、不会产生太多污染的SUV。而这正是翼虎混合动力车能够在美国汽车市场上产生深远影响的原因。让混合动力技术容易为普通顾客所接受，可能就是福特翼虎混合动力车最有创新意识的地方。

现在，让我们来深入了解翼虎混合动力车的具体构造（以及导线和电池）。

所有的混合动力车都有两个动力来源——一个汽油机和一个电动机。不过，二者可以以不同的方式一起工作。在所谓的“适度型”混合动力设计中，汽油机一直在运转，而电动机不过是增强汽油机的动力，增添少许额外的马力，从而起到节省燃油的作用。但是福特为翼虎开发了完全的混合动力系统。

福特汽车公司供图 翼虎混合动力车在标准翼虎SUV设计中引入了完全的混合动力技术。

 

在完全的混合动力系统下，汽油机和电动机既可以分开运转，也可以同时运转。翼虎混合动力系统的运作分四个阶段：

1. 启动/停车：当您接通翼虎混合动力车的点火开关时，电动机就会开始运转。电动机接着会启动汽油机。然后，汽车会进行一系列检查，以确定是否可以转换到只使用电动机工作：汽车会检测电池是否已充好电，工作温度是否合适以及车内环境控制设置是否在合适的范围内（若将空调设置为最大，则需要汽油机运转）。若所有检查都正常，发动机就会关闭，汽车只在电动机驱动下运转。整个过程仅需要一两秒钟的时间。当您停下翼虎混合动力车时，汽油机实际上会关闭。当您遇到红灯或者排队等候时，汽车会只依靠电动机运转。福特花费了大量心思以使汽油机开关过程尽量平稳顺畅，但是根据试驾者的报导，在发动机启动或关闭时车内能察觉到明显的震动。这是所有混合动力车共有的问题。

    

2. 电力驱动：当翼虎混合动力车从停止状态开始加速时，将使用电力驱动实现。电动机擅于在较低的转速下产生扭矩，因此电动机非常适合这一用途。当时速达到大约每小时40公里时，汽油机开始提供动力支持。如果您是在交通繁忙的城市里驾车，整天都可只使用电力驱动。电动机和汽油机一起协同运转以提供公路巡航速度。

    

3. 再生性制动：不管您什么时候踩下汽车的制动器，汽车的动能都会以热能的形式损耗掉。在混合动力车中，制动器会获取部分动能，并使用电动机作为发电机，将能量储存回电池内。这就是混合动力车在频繁启动/停车的城市内比在通畅的公路上的燃油里程数实际表现更好的原因。每次遇到红灯停车都会给电池充电。

   为了最大程度地获得再生性制动的能量，平稳而缓慢地停车是很重要的。猛踩制动器会启动常规的防抱死制动系统，并且浪费能量。

    

4. 电力辅助巡航：在达到公路巡航速度时（大约为每小时80到110公里），汽油机提供大部分动力。汽油机在这个速度范围内的效率最高。但是因为翼虎混合动力车只有一个小的四缸发动机，当超出了这个速度范围时，就需要额外帮助。当有提升速度的需要时，电动机就会启动，为汽油机增添自己的马力。

翼虎混合动力车（以及所有其他混合动力车）没有通常的变速器来提供不同的挡位供汽车进行换挡。 翼虎使用的是电子控制无级变速器（eCVT）。车装计算机对传动装置进行最优设置，据福特公司工程师说，与常规变速器相比可以节油30%。

翼虎混合动力车规格

单位为美元   翼虎FWD四缸：19,995美元 翼虎AWD四缸：23,235美元 翼虎AWD六缸：27,145美元 翼虎混合动力FWD：26,970美元 翼虎混合动力AWD：28,595美元 混合动力车另有价值3800美元左右的附加选项可供选择，包括真皮座椅、增添的安全措施、110伏电源插座、“外观包”和GPS导航系统。

为了提高汽油机自身的效率，在翼虎混合动力车型中，福特采用了四缸阿特金森循环（Atkinson-cycle）发动机。在降低功率的情况下，阿特金森发动机比标准循环发动机（奥托循环发动机）更节油。若要了解阿特金森循环，请参见Lindsay Publications：阿特金森循环发动机。

翼虎混合动力车搭载了2.3升的铝制四缸双顶置凸轮轴发动机，在转速为6000转/分时的输出功率为133马力。三相永磁同步电动机在3000到5000转/分的转速范围内能增添94马力的功率。汽油机自身在4500转/分时的扭矩175N.m。（作为比较，搭载四缸发动机的翼虎非混合动力车在5800转/分时的输出功率为153马力，在4250转/分时的扭矩为206N.m。）

AWD翼虎混合动力车重1,766kg，混合动力组件给翼虎增加了大约230kg的重量。翼虎的轴距为2619mm，离地间隙为200mm，应算作是相对紧凑的SUV。翼虎采用了Continental ContiTrac EcoPlus轮胎（包括备用轮胎）。油箱容量为68升。

据2004年12月的《人车志》报导，AWD翼虎混合动力车在配置所有选装件的情况下，从0加速到97公里/小时的时间为10.8秒，最高时速为164公里/小时，从113公里/小时减速至完全停住所需的距离为60米。

对于任何想买一辆混合动力车的人来说，燃油里程数都是最重要的数字之一。翼虎不会像紧凑型混合动力车那样接近18公里每升或更多。福特标定的数据在市区是12公里每升，在公路上则是10公里每升。几次不同的测试（2004年5月13日的《今日美国报》，2004年8月的《汽车趋势》）显示，真实的数字可能会低几公里每升，但是相对于非混合动力翼虎，翼虎混合动力车的燃油经济性仍然提高了20%-25%。对于那些几乎不能达到4公里每升的大型SUV来说，这是一个巨大的进步。

福特翼虎混合动力车提供前轮驱动（FWD）和全轮驱动（AWD）两个版本。前轮驱动版本的EPA官方里程数评定的数据在市区是12公里每升，在公路为上则是11到13公里每升。全轮驱动版本则分别为12公里每升和10公里每升。根据这些数字，一箱汽油应该可行驶650到800公里。

下一节将介绍驾驶翼虎混合动力车的感觉。

混合动力车城市/公路的节油效能使用内燃发动机驱动一辆很重的汽车从静止状态开始加速是低效的，因为内燃发动机会消耗大量汽油。在城市中，每隔五个左右的街区，您就会经历这样一个过程。因此，只靠汽油机驱动的汽车在公路上的燃油里程数表现更好，原因是在公路上停车和启动的次数较少。 混合动力车在低速时可以只采用电力维持运转，因此在停车和启动的时候混合动力车不会消耗汽油。 而且，每次停车都会给电池充电。 因此混合动力车在城市的燃油里程数比在公路上表现更好，原因是在公路上是由内燃发动机完成大部分工作的。