1、.页眉.页脚HYBRID：以实用为导向的混合动力技术时间：2010-03-26 00:21 出处： 爱卡汽车 【转载】( 有 1 个网友参与评论)字号：小 大作为“通往零排放之路”的第二个阶段，梅赛德斯-奔驰开发了以实用为导向的模块化混合动力系统，以进一步提升车辆动力系统在日常使用中的工作效率。其标准部件能够根据性能和应用范围，提供众多的扩展方式：不同水平的混合动力模块、以及能够适应最大排量汽油机和柴油机的蓄电池。与发动机一样，所有混合动力模块都兼容 7G-TRONIC7 速自动变速器。而在此基础上，无论是弱混合动力，还是可以通过全电力运行的强混合动力，梅赛德斯-奔驰均力求完美。插电式混合动力
2、代表了混合动力技术发展的下一个阶段。在插电式混合动力中，蓄电池可以通过普通家用插座进行充电，从而增加车辆在电力驱动下行驶的里程。通过混合动力模块化系统，梅赛德斯-奔驰在环保技术、车辆行驶经济性、安全性和乘坐舒适性方面树立了行业新标准。从 2009 年夏季开始，梅赛德斯-奔驰成为第一家提供混合动力轿车（S 400 HYBRID）的欧洲汽车制造商。作为第一款应用最先进锂离子电池技术的量产型混合动力轿车，S 400 HYBRID 被称为全球最节油的汽油发动机豪华轿车。S 500 插电式混合动力轿车展现了梅赛德斯-奔驰模块化混合动力系统的领先成就。这款车在完全电动驱动的情况下可以行驶 30 公里，实现
3、完全的零排放行驶，其标准油耗仅为 3.2升/100 公里，二氧化碳排放量仅为 74 克/公里。在缔造出色的燃油经济性的同时，S 500插电式混合动力轿车亦秉承了传统 S 级轿车的顶级舒适性、安全性和优越的动力性能。在V6 汽油直喷发动机、混合动力模块、以及高压锂离子电池组的共同作用下，S 500 插电式混合动力轿车从 0-100 公里/小时的加速时间仅为 5.5 秒。S 500 插电式混合动力轿车的创新性驱动系统将在下一代 S 级之中面市。此外，在刚刚结束的日内瓦车展中，梅赛德斯-奔驰的首款柴油混合动力车 E 300 BlueTEC HYBRID 首度揭下神秘面纱。该车搭载了装有 2.2 升四
4、缸柴油发动机的混合动力模块，在保持强大输出功率的同时，大幅降低了能源消耗及二氧化碳排放量百公里仅耗油 4.1 升，而每公里二氧化碳排放量亦仅有 109 克。E 300 BlueTEC HYBRID 安装的电力发动机也可令其依靠纯电力实现零排放行驶。F 800 Style 概念车：生而环保 禀赋优雅五座概念车 F 800 Style 凭借其领先环保技术及炫目外观设计，成为本次车展备受关注的耀眼明星。作为梅赛德斯-奔驰在实现汽车交通零排放远景发展道路上的一大里程碑，F 800 Style 概念车可选装插电式混合动力或 F-CELL 氢燃料电池动力两种系统。.页眉.页脚在配备插电式混合动力系统情况下
5、，F 800 Style 概念车百公里耗油仅 2.9 升，二氧化碳排放量也低至 68 克/公里；在极度环保的同时，F 800 Style 概念车的动力性却未有丝毫折扣其新一代燃油直喷 V6 发动机和混合动力模块可共同输出约 300 千瓦（409 马力）的功率，最高时速可达每小时 250 公里，续航能力达到 700 公里，足以应对城市驾驶的需求。即使完全依靠电力驱动行驶，F 800 Style 概念车的续航能力也可达到 30 公里。在配备 F-CELL 氢燃料电池动力系统情况下，F 800 Style 概念车的输出功率可以达到约100 千瓦 (136 马力)，产生近 290 牛米的扭矩，最长行驶
6、里程能够达到近 600 公里，充分满足了日常实用的要求。另外，在该情况下 F 800 Style 概念车唯一的排放物为水蒸汽，保证了此车的高度环保性。独具一格的外观设计也使 F 800 Style 概念车成为诸多参展车型中的惊鸿艳影。其线条流畅，车身切面光影效果极为丰富；曲线型的散热器格栅，配合飞翼形 LED 头灯及多棱角的精致左右尾灯，更显动感与活力；而创新的滑动式后门令乘坐者进出车辆更加便捷。此外，交通堵塞辅助系统、全新 HMI 人机界面及可持续监测车辆前后区域的 PRE-SAFE 360系统等创新科技令 F 800 Style 概念车更具卓越的舒适性和安全性。电气化进程中的里程碑作为全球
7、首款搭载锂离子电池的量产车型，新一代 S 400 HYBRID 完美诠释了梅赛德斯-奔驰在汽车技术方面的世界领导地位，在汽车电气化进程中具有里程碑式的特殊意义。其改进型 V6 汽油机与紧凑型混合动力模块的结合使得 S 400 HYBRID 成为了全球最高效的汽油发动机豪华轿车。在欧洲 NEDC 的测试中，它的百公里油耗仅 8.0 升，同时每公里二氧化碳排放量仅为 188 克，这在世界同级别车中树立了全新标杆，确定了新一代 S 400 HYBRID“豪华车领域低排放冠军”的美名。在保证卓越燃油经济性与超低二氧化碳排放量的同时，新一代 S 400 HYBRID 也具有非凡的动力性能：3.5 升汽油
8、机提供 205 千瓦/279 马力的功率，同时，其电动机亦可产生 15 千瓦/20 马力的输出功率和 160 牛米的起动扭矩。在汽油发动机和电动机的共同作用下，S 400 HYBRID 综合输出功率达到 220 千瓦/299 马力，综合最大扭矩为 385 牛米。梅赛德斯- 奔驰 S 400 HYBRID 是基于 S 350 开发而来，并在动力传输方面进行了大量改进。这些改进包括一台改良的 3.5 升 V6 汽油发动机、一款附属电磁发动机、一个为混合动力模块专门配备的 7G-TRONIC 七速自动变速器、必要的电子操作和控制元件、变压器、以及高压锂离子电池。在新一代 S 400 HYBRID 紧
9、凑的混合动力模块中，圆盘型的电动机扮演着起动机和发电机的双重角色，不仅有助于节约燃油，而且凭借出众的“提速”效果为车辆增添更多驾驶乐趣。从加速阶段开始时，车载电动机即介入动力辅助工作，并为 6 缸汽油发动机提供 160 牛米.页眉.页脚的最大额外扭矩，帮助车辆达到扭矩峰值。在电动机和发动机的共同作用下，驾驶员能够充分享受到 S 400 HYBRID 出色的扭矩输出和超强而平稳的加速度。而在制动过程中，电动机会充当发电机的角色，能够回收制动过程中损失的动能，并通过与内燃机制动系统和常规车轮制动系统的紧密配合，实现 S 400 HYBRID 平稳渐进的制动流程。回收的能量储存在发动机舱内紧凑而高效
10、的锂离子电池之中，并在需要时重新利用。整个复杂的传输过程由位于发动机舱之中的高性能电控组件实施管理。S 400 HYBRID 混合动力模块还包括一个便利的 ECO 自动起停系统。在车辆停止时（例如遇到交通信号灯），系统将自动关闭发动机，直到再次起步时，电动机才会重启发动机。自动起停系统不仅保障了 S 400 HYBRID 卓越的燃油经济性，而且由于发动机在重新起动时极其迅速，最大程度上降低了二氧化碳在起动阶段的排放量，以实现对环境的保护。新型高压锂离子电池：更小、更轻、更大功率在 S 400 HYBRID 紧凑和高效的混合动力系统模块中，核心部件是新型高压锂离子电池。这是为汽车应用而专门开发的
11、锂离子电池，也是全球首次应用于量产汽车的锂离子电池。创新性的锂离子电池代表了更高的能量密度、更大的电力效率、更小的尺寸和更轻的重量。与传统镍氢电池相比，新型锂离子电池能够以一半的重量，实现三倍以上的续航里程。而其更加紧凑的设计进一步节约了车辆的内部空间。在 S 400 HYBRID 发动机舱中，大容量的锂离子电池取代了常规的起动机电池，不仅为电动机和电动制冷压缩机储存能量，而且通过直流电变压器连接到 12 伏特车载电路上，为其他标准用电设备（例如大灯和舒适性装备）提供电力。而由于采用了紧凑而模块化的设计原理，整个混合动力系统的附加重量仅为 75 公斤。全新设计的电池系统由电池单元及其锂离子电池
12、组、电池组电子监测系统、电池管理功能、高强度外壳、冷却胶、冷却板、冷却剂供给以及高压接线组成。毫无疑问，锂电池技术的成功，离不开梅赛德斯-奔驰数十年来的不懈努力。在最近 30 年中，戴姆勒申请了 600 多项与电动汽车相关的专利，其中 230 项专利与锂离子技术息息相关。最优化热效率降低发动机油在研发过程中，梅赛德斯-奔驰的工程师对 S 400 HYBRID 的可变气门控制 3.5 升 V6 汽油发动机进行了彻底的重新设计和改进。工程师们利用阿特金森循环原理，让进气门保持开启的时间略微长于进气和压缩循环之间的时间，从而提高发动机的热效率，同时降低燃油消耗率和未处理排放。新式气缸盖、不同的活塞以
13、及改进型凸轮轴（具有不同的凸轮轴控制）.页眉.页脚的应用有效提升了新一代 S 400 HYBRID 的最大输出功率（增加 5 千瓦/7 马力），使其达到 205 千瓦/279 马力，同时降低了实际油耗。在城市道路和高速公路上卓越的燃油经济性在乡村公路和高速公路上，S 400 HYBRID 表现出异常出色的工作效率：通过转移汽油发动机工作点，实现更低的燃油消耗率。起动时惊人扭矩输出效果由电动机推进产生，不只提供给驾驶员特别令人兴奋的强劲加速感，而且降低了车辆的油耗和排放。电动机提升效率紧凑的圆盘型电动机被安装在发动机和 7G-TRONIC 七速自动变速器之间，以节省更大的空间和提升效率。S 40
14、0 HYBRID 搭载的圆盘型电动机实际上是一款三相交流电动机，其最大输出功率为 15 千瓦/20 马力，起动扭矩可达 160 牛顿米，工作电压为 120 伏特。它既可作为起动机，也可作为发电机，并在不同情况下发挥不同的辅助功能。先进的电动机与传统内燃机的和谐并存赋予了新一代 S 400 HYBRID 更多的技术优势，对降低尾气的排放和提高车辆的敏捷性都产生了非常积极的影响。此外，圆盘型电动机还能有效抑制驱动系统在负荷工作中的扭转振动，从而进一步降低车内噪声和振动，为驾乘者提供更加出色的乘坐舒适性。“加速”效果增添驾驶乐趣S 400 HYBRID 的混合动力模块不但有助于节约燃油，而且凭借出众
15、的“提速”效果为车辆增添更多驾驶乐趣。从加速阶段开始时，车载电动机即介入动力辅助工作，并为汽油发动机提供 160 牛米的最大额外扭矩。即使在发动机处于非常低的转速时 S 400 HYBRID 的混合动力系统也能令车辆有力地起步，并迅速达到电子限速的极限。因此，在任何行驶状态下，驾驶员都能充分感受到汽油机和电动机联手创造的敏捷加速和强劲动力，而且无需担心任何油耗的增加。S 400 HYBRID 的最高车速为 250 公里/小时（电子限速），并且只需 7.2 秒即可完成从静止到 100 公里/小时的加速。与 S 350（常规驱动）已经非常出色的油耗相比，S 400 HYBRID 的油耗每百公里进一
16、步降低了 2.0 升，二氧化碳排放量降低了 20%左右。ECO 自动起停功能：在滑行停车时节约燃油新一代 S 400 HYBRID 的混合动力模块运用了非常舒适且高效的 ECO 自动起停系统，当车辆以不超过 15 公里/小时的速度滑行停车时（例如在遇到交通信号灯停车之前），自动起停系统会自动关闭发动机直到车辆再次起步。一旦驾驶员松开制动踏板或踩下油门踏板，电.页眉.页脚动机就立即重新启动发动机，帮助车辆节约在停车等待时的燃油消耗。另外，由于发动机几乎是立即重新启动，启动阶段的尾气排放会大幅减少，同时，常规发动机起动时不可避免的振动和颠簸也降至最低。尽管汽油机会在车辆低速行驶的时候自动关闭，但是
17、转向助力和恒温自动空调依然会处于打开状态，因为这两个系统都是通过电力驱动控制的。甚至在需要的时候，制动辅助系统也可以通过电力操作来运行。当然，自动起停系统并不是在所有低速行驶情况下都会自动开启。如果驾驶员正在进行转向或泊车操作，S 400 HYBRID 智能化的控制系统会临时解除自动起停功能，使驾驶员能够顺利地完成操作。制动回收能量当 S 400 HYBRID 减速时，电动机会充当车载发电机的角色，通过先进的“停止-启动-能量回收”过程，将动能转化为电能。回收的电能被储存在紧凑而高效的锂离子电池之中，以备不时之需。能量的通过两个平稳连贯的阶段，电动机辅助发动机提升刹车效果：第一阶段，在无制动作
18、用的情况下，电动机作为发电机，随时准备回收能量。一旦驾驶员轻轻踩下制动踏板，即开始第二阶段。发电机输出功率会随着刹车的深入而按比例增长。此时，如果猛踩刹车，敏感的驾驶员可以清晰的觉察到发动机制动所带来的阻力，而刹车时产生的能量会被重新回收。S 400 HYBRID 的刹车系统在轻微的刹车制动之后并不会立刻达到效果，反馈也比较柔软，只有比较有力地踩下踏板之后，液压的制动系统才会迅速地被激活，并介入工作。这样不仅可以产生更多电能，同时也有利于减少液压制动系统的磨损。为了尽可能利用这种可以创造“双赢”的功能，梅赛德斯-奔驰工程师为 S 400 HYBRID 专门开发并配备了具有新式制动踏板模块的新型
19、制动系统。巧妙安装的电子控制装置车载专用电控装置确保三相交流电动机可以在 120 伏特的高压直流电路中正常运行。变流器安装于原来起动器的位置。同时，系统还另行装配了单独的低温回路冷却装置，以避免电控元件在电流的作用下（电流最高可达 150 安培）而持续升温。梅赛德斯-奔驰工程师将变压器安装于右前轮罩之中，因为这里更有利于 120 伏高压电路和12 伏车载电路之间的能量转换，并且可以在标准蓄电池断电时通过跨接线进行应急起动。为了确保持续高水平的供电效率，变压器也通过低温回路进行冷却。12 伏特铅酸蓄电池安装在行李箱之中，不仅为车载标准用电设备提供电力，而且为高压电能量组件的监测系统.页眉.页脚提
20、供电力。由于需要与锂离子电池的配合运转，铅酸蓄电池的也比一般情况下要更小和更轻。技术成熟的七速自动变速器S 400 HYBRID 采用了技术上已经十分成熟的 7G-TRONIC 七速自动变速器，并根据整车混合动力的特性，升级了变速器管理系统方面的相关软件。即使在发动机关闭时，新开发的辅助油泵也能始终保证变速器的润滑效果。S 400 HYBRID 复杂的变速箱系统由改进过的高性能发动机控制模块实施管理。这个控制模块融合了众多实用功能，并能够根据不同行驶条件（例如城市、乡村、高速或低速），辅助驾驶员选择最合适的运行模式。在仪表盘中显示混合动力状态仪表盘具有单独的中置式显示器，能够清晰的显示出回收能
21、量和电池充电的状态，帮助驾驶员更直观的监测混合动力系统的时时状态。奔驰标准安全理念之外的七个安全理念秉持梅赛德斯-奔驰的优秀传统，奔驰的工程师始终把车辆的安全性置于最高地位，并把多项优势技术融入到量产奔驰汽车中，这其中就包括戴姆勒研究多年的燃料电池技术。然而，这些优势技术所面临的最大挑战就是要确保技术中相关电气元件能够具备可靠的安全性。这里我们倡导的安全性不仅应用于产品的生产，包括维修和保养期间的车间工作人员，还要考虑乘客在事故之后需要救援时的应急服务。因此，S 400 HYBRID 的混合动力技术运用了七个步骤诠释了“安全”理念的至高境界。1. 步骤一：S 400 HYBRID 的工程师对所
22、有线路都进行了颜色编码，从而消除混淆；所有元件都标有安全说明。这使定期质量检查更加容易进行。2. 步骤二：通过大块的的绝缘材质和新开发的专用连接器，为整个系统提供全面的接点保护。3. 步骤三：包括为全球首次用于量产车型的锂离子电池提供的一整套精心协调的安全措施。这款创新性电池安装于高强度钢铁外壳之中，并进行了可靠固定。将电池组嵌入特殊胶体之中能够有效缓冲任何颠簸和撞击。这里也有带有安全片的通风口以及一个独立的冷却循环装置。内部电子控制装置持续监测安全状况，并在发生任何故障时立即发出信号。.页眉.页脚4. 第四个步骤的安全组件包括分离的电池端口，保护所有高压元件的独立保险丝，以及通过多重联锁开关
23、的持续监测。也就是说，所有的高压元件都由闭合电路连接。一旦发生故障，高压系统会自动切断。5. 步骤五：当点火开关转换到“关”或者混合动力系统发生故障时，断路器就被自动激活，从而使高压元件断电。但此时电池仍继续保持充电，以便发动机能够随时重新启动。6. 步骤六：在发生事故时，高压系统会在几分之一秒内完全切断。7. 第七个，也是最后一个步骤，就是对系统进行持续不断的短路监测。由于采用了紧凑而模块化的设计原理，整个系统的附加重量仅为 75 公斤（包括整个安全系统在内）。梅赛德斯-奔驰这项开创性技术不仅赋予了 S 400 HYBRID 超凡的驾驶性能，甚至可以在不久的将来广泛应用到其他的梅赛德斯-奔驰
24、车型中。搭载了混合动力系统的 S 400 HYBRID 的有效载荷为 595 公斤，与 S 350 基本相同。智能化高性能发动机管理系统可以对不同的行驶路况迅速做出反应，并以最优化地方式配置车载驱动系统，从而确保尽可能低的油耗和排放。 在静止时汽油发动机通常处于关闭状态，因此并不消耗燃油。由电力驱动的制冷压缩机和转向助力泵可以保证空调和动力转向系统不间断运转。如果需要的话，甚至制动辅助系统也可以通过电力驱动来运行。这样，S 400 HYBRID 的舒适性不会因为发动机的停止运转而受到任何影响。车内乘员也会像乘坐其他 S 级车型一样享受轻松、惬意的旅程。 S 400 HYBRID 的起步和加速表
25、现出异常的平顺而舒适。车载电动机可以产生强大的动力加速度，让驾驶员尽享灵敏加速而带来的快感。 在巡航时，智能化电子管理系统可以随时检测路况。如果 S 400 HYBRID 行驶在宽敞的高速公路上，系统会把发动机机的负荷点切换到到能够产生更低油耗的状态，以便更好的节约燃油和降低尾气排放。 当驾驶员松开油门踏板或发动机开始制动时，能量回收功能将被激活，准备回收在制动时流失的能量。在车辆以低于 15 公里/小时的速度滑行或停车时，汽油机也将自动关闭，以便节约更多的燃油。 一旦驾驶员踩下制动踏板进行制动，电动机则开始将车辆动能转变为电能的过程。这时，电动机作为发电机，把动能储存在锂离子电池中并转化为电
26、能。对于驾驶员而言，整个过程就像发动机在采取制动。车轮的常规盘式制动器只有在驾驶员需要更加猛踩刹车时才被激活，并在有效制动车辆的情况下与发动机制动和回收功能一起运转。.页眉.页脚 当驾驶员选择 7G-TRONIC 七速自动变速器的“R”（倒档）时，管理系统就自动激活操纵模式，并防止 ECO 自动起停功能频繁地关闭发动机。 在频繁遇到红灯停车的城市交通中更会突显 S 400 HYBRID 混合动力系统的技术优势。发动机会在频繁的滑行和停车过程中自动关闭，显著降低油耗和尾气排放，同时，长时间能量回收过程也有助于给车载电池充电。当 ECO 自动起停功能处于激活状态时，电动机可以确保车辆从静止状态平稳
27、而迅速的重新起动。 当行驶在乡村道路上，车辆的加速、恒速和回收状态会频繁发生改变。根据不同的路况，制动和加速越频繁，回收的能量也就越多。这样，车辆在上坡、下坡和蜿蜒的路况中，就可以最大程度地实现油耗的节约和尾气排放的降低。 在高速公路上，混合动力系统的节油效果不如在城市和乡村路况中那么显著。然而，由于 V6 汽油机和 7G-TRONIC 七速自动变速器的特别改进，S 400 HYBRID 在高速公路上依然拥有比其他同级车辆更低的油耗和尾气排放。与其他 S 级车型一样，S 400 HYBRID 由德国的辛德尔芬根工厂生产，并在最终量产前，在全球各地进行了全天候、多路况条件下的试验，用以试验锂离子
28、电池混合动力系统的在各种路况中的实际适应性。在整个试验过程中，200 辆 S 400 HYBRID 样车在全球总共行驶近一千万公里的旅程。德国专家对路试中出现的任何情况及时加以解决，为 S 400 HYBRID 的动力系统能够在实际路况和天气条件下的高效运行，提供了有力保障。未来环保型豪华轿车的模块化技术S 400 HYBRID 是梅赛德斯-奔驰可持续发展策略的有力佐证在不影响梅赛德斯-奔驰特有的品牌属性（如安全性、舒适性和非凡驾驶乐趣）的前提下， 尽力为客户提供最经济和环保的豪华汽车。在“通往零排放的交通运输”的美好蓝图中，梅赛德斯-奔驰将会更多地致力于动力系统模块化设计的研发中：无论是单独使用，还是根据车辆级别、使用类型和客户需求结合使用，模块化动力技术都是其中的关键因素。
