详细介绍
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奔驰S400为梅赛德斯-奔驰赢得无数荣誉的S级轿车,有着令人敬仰的历史和超凡成就。自1951年问世,在漫长的半个世纪中经过了9次脱胎换骨的进化,在全球范围内累计销售了超过330万部。
S级始终是梅赛德斯-奔驰不可动摇的旗舰产品,与此同时,它也始终是各种创新汽车科技的开拓先锋。每一次的进化,S级都能给整个汽车行业带来巨大的震动,它一次一次地为豪华车领域树立起难以超越的标杆。随着新S级的到来,S级在中国市场上推出的车型已经达到了7款之众,从入门的S300到顶级的S600,丰富的产品线足以满足各类精英人士的不同需求。这其中改款后,一款独特的S400 HYBRID混合动力车型也被引入中国销售,使得梅赛德斯-奔驰成为了继雷克萨斯之后,第二个在中国销售豪华混合动力汽车的厂商。
混合动力版系统,市场一般译做油电混合系统,顾名思义,代表着其动力系统中有两种以上的动力来源,让使用者能够混合使用。现有的混合动力版 [1] 系统大多以汽油发动机与电动马达搭配,以提供更佳的使用结果。着眼于原油的枯竭,各大汽车公司无不全力发展新的动力系统,以在维持汽车消费文明的同时,兼顾能源使用节约的需求。电动马达较汽油发动机高的效率,是吸引各汽车公司关注的焦点,而混合动力版系统的出现,便是在汽油发动机动力与纯电动动力之间所搭起的一座桥梁,希望透过汽油容易补给与电动马达高效率的优点,提供一个良好的过渡解。
讲到混合动力系统,大家最熟悉的,莫过于丰田集团的THS动力系统。市场上各大品牌所推出的混合动力版车型,大多是取得丰田技术授权之后所生产的产品,其技术的来源依旧是丰田集团。THS系统以并联式的架构为基础,发动机动力与马达动力分别传递至变 [1] 速箱后,透过控制系统,决定两种动力系统输出的模式,是纯电动驱动、纯汽油驱动,或是两者同时驱动,以取得最好的动力表现。在一般的行驶下,HSE系统的车辆会从纯电动驱动起步,并在适当的时机切换至汽油发动机驱动,或是两种动力同时输出。
这样的设计概念,来自于汽油发动机运作的天性。汽油发动机在低转速的状况之下,并无法有良好的效率表现。因此THS以电动马达良好的扭力输出取代,以求取良好的加速表 [2] 现与能源使用效率。而在时速拉高至汽油发动机效率良好的范围后,再切换至汽油发动机驱动模式,以求得最良好的综效。这样的系统,以能源使用效率为出发点,其在实际使用上的确在油耗上有着极佳的表现。而在使用上,亦十分便利。但是不论是哪一辆THS系统的产品,在电动切换至汽油的模式时,都会因为动力切换的状况,而略有震动。 相对于THS系统的并联式设计,梅赛德斯-奔驰的工程师则是采取完全不同的串联式设计,让动力表现有着截然不同的结果。
串联设计
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S400 混合动力版的动力系统,以S350上所使用的V6发动机为基础,在发动机与变速箱之间加入了一具扁平圆盘状的发动机。这具马达 [1] 的转子,与V6发动机的曲轴以及变速箱的输入轴是固定在一起的,因此并无法像HSE系统一般,选择只运转发动机或是只运转马达,而是无时无刻均同步运转。因此只要踩下油门,V6发动机便会开始运转,以提供S400 混合动力版动力。与THS系统相同的是,S400 混合动力版在此时便会供电给马达,让马达同步与发动机输出动力,以马达高效率的运转,补足发动机低转速不佳的效率,以达到节能减碳的目的。
在驱动模式下,马达的转子与外圈之间,是以非接触性的磁力,为发动机连动的传动轴施加额外的扭力,没有任何机构切换连动的问题,自然也不会出现运转的振动,而这正是S400 混合动力版不会出现动力切换顿挫的原因。而梅赛德斯-奔驰高电压能源管理系统负责人Martin Hermsen博士表示,这款马达同时具有发电机的功能。因此当行驶而不需使用电力驱动时,这 [1] 具马达立刻摇身变为发电机,为车用系统以及电池供电。
而当在高速行驶时,马达亦会进入驱动模式,以磁力为传动系统增加额外的输出功率,让发动机与马达的输出同步传递到车轮上,提供更好的性能表现。而同样因为是以外加磁力的方式进行,因此同样不会有系统切换的顿挫感,让S400 混合动力版在马达起动前后的油门反应,是流畅而连续的。
S级空间
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根据梅赛德斯-奔驰所提供的资料,这具电动马达仅仅提供20匹马力的动力,相较于THS系统最新高达82匹的马达而言,似乎显得不足。 Herm [2] sen博士解释,这完全是设计理念选择的差异。 梅赛德斯-奔驰所选择的串联系统,并不提供纯电动行驶的模式,而是让电动马达在起步时,以高效率的驱动力,做为发动机动力系统的协助,因此在小马力电动马达的配置下,在最消耗能源的起步阶段,同样可以拥有高效率、低油耗的表现。
此外,由于系统选择的不同,不需要提供纯电动车行驶时所需大量的电力,让梅赛德斯-奔驰并不需要像THS系统一般,配置大容量的镍氢电池,而可以选择体积更小、重量更轻的锂电池,让S400 混合动力版成为市场上第1款配置锂电池的量产车。 S400 混合动力版所使用的锂电池,大小与现有的铅酸电池相当,重量却更轻,让其能轻松安置在发动机室内原有的位置中,让S400 混合动力版不需要犠牲任何乘坐与行李空间,提供顶级客层毫不打折的享受与服务。而S400 混合动力 [2] 版的马达及电池系统,仅有75公斤的重量以及小巧的体积,让其能轻松地在不改变车体结构下,装载在W221的车体上,让其能维持S级原有的设计与调校。
发动机
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而为了让整体油耗表现能够更好,S400 混合动力版的发动机,与THS一样采用Atkinson循环运作。 梅赛德斯-奔驰的工程师改变这具V6发动机的进气门正时,让其关闭时间较原有S350的时间更换,以达成压缩行程小于爆炸行程的需求,利用Atkinson循环原理取得更 [1] 高的热效率。
正如在THS系统中所见,Atkinson循环运转的发动机,均会为了热效率而在最大马力及低转速的扭力输出部份有所犠牲。为避免Atkinson运转动力大幅下降的问题,梅赛德斯-奔驰的工程师为S400 混合动力版的V6发动机进行重新的调校,将压缩比自原有的10.7:1提升至11.7:1,并针对喷油与点火正时进行调校,让这具Atkinson发动机的峰值扭力,维持与原有发动机相同的35.7公斤米,其最大马力更较原发动机来得大,达到279匹马力之谱。而搭配电动马达的运转,让S400 混合动力版即便在低转时,亦能有良好的扭力输出,而在全油门时,综效马力更可以达到299匹之谱。
更为优异的动力数据,搭配上与S350相同的车重,其性能表现更为优异自然不在话下。根据梅赛德斯-奔驰的测试,S400 混合动力版从静止到时速100公里的加速,在7.2秒内便可以完成,而跑到电子限速的每小时250公里亦不成问题。更难能可贵的是,混合动力版系统良好的表现,加上Start/Stop、刹车能源回收系统等的协助,每公升汽油可以行驶12公里以上,相较于采用同一排气量发动机的S350车型,减少程度达21%,而二氧化碳排放量亦同步减少18%,让S400 混合动力版成为同级车中最省油的产品。
外界评价
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在Stuttgart西南边的山区道路上,试车组全力操驾驶S400 混合动力版。不论是性能、舒适度或是操控,甚至是油门反馈,表现均是不凡,与试车组驾驶一般市售版S级的反应如出一辙,在S400 混合动力版比照S600配置的高阶辅助系统加持之下,在特定状况之下 [2] 的表现更为灵活迅捷,让试车组印象深刻,亦让试车组再次体验梅赛德斯-奔驰造车的理念。
在过去,讲究环保的车辆,不论是在动力反应,或是操控的灵敏度上,与寻常的车辆相比,总是有所不如,甚至为了容纳环保系统,在乘客使用的空间上所有折损,让热心的消费者,总需要付出部份的牺牲以换取对于环保的支持。这样的产品开发理念,也让环保产品打入一般消费市场时,面临较大的挑战。
而梅赛德斯-奔驰则以维持良好的使用经验为标准,则寻找、挑选不折损任何使用者权益的最新科技,以求维持性能舒适操控的同时,达到省 [2] 油节能的目的。而S400 混合动力版以节省21%的数据证明,即便不放弃豪华与舒适,油是可以都用在刀刃上的。