賽那的發(fā)動機排量、塞納2021款發(fā)動機
隨著2021年成都車展拉開帷幕,諸多重磅新車揭開了它們的神秘面紗。而新車發(fā)布上市,自然也會有新技術隨之出現(xiàn)。今天,我們就來為大家解析一波在車展亮相的重磅技術產(chǎn)品!它們分別是豐田賽那上的2.5L混動系統(tǒng),以及奔馳C級全新的1.5T發(fā)動機和ISG 48V輕混系統(tǒng)!
從結構上來說,賽那的混動系統(tǒng)和前段時間剛剛上市的漢蘭達混動是相同的,都是采用2.5L高熱效率發(fā)動機,搭配前橋雙電機E-CVT結構,以及鎳氫電池組的第四代THS II混動系統(tǒng)。其中E-Four四驅車型還有一個額外的后橋驅動電機(PS:四驅版賽那不會國產(chǎn))。關注豐田的朋友都知道,此前豐田緊湊型SUV--RAV4的雙擎版也搭載了一套2.5L+E-CVT的第四代THS II混動系統(tǒng)。雖然二者看似一樣,但實際上由于賽那的車重達到了2.1噸重,比RAV4重了超過300kg,因此豐田為了保證這套系統(tǒng)在賽那身上的表現(xiàn),其實是進行了不小的優(yōu)化升級的。
首先就是對發(fā)動機功率進行了提高。雖說賽那與RAV4雙擎均搭載TNGA DynamicForce系列2.5L四缸發(fā)動機,不過賽那的發(fā)動機最高轉速要比RAV4高了300rpm,達到了6000rpm。此外,賽那上的2.5L發(fā)動機還通過優(yōu)化降低進/排氣泵氣損失,將發(fā)動機的功率從RAV4雙擎的178馬力提升到了192馬力,扭矩也從RAV4雙擎上的221N·m提升到了238N·m。
其次是驅動電機性能的提升。相比RAV4雙擎,混動賽那的前橋驅動電機功率從120馬力提升到了182馬力,扭矩也從202N·m提升到了270N·m,驅動電機的轉速從17000rpm提升到了17500rpm,經(jīng)過減速器減速增扭后,傳遞到前驅動軸上的扭矩,從RAV4雙擎上的2412N·m,提升到了3235N·m,增幅達到了34%!
至于E-Four四驅版本的后橋電機則保持不變,依然是54馬力、121N·m,后橋軸上扭矩為1300N·m。最終,整套系統(tǒng)的綜合功率從RAV4雙擎的222馬力(163kW)提升到了249馬力(183kW),功率提升了12%。
與此同時,為了應對電機功率的提升,賽那混動系統(tǒng)中電池組的充放電性能也相應得到了提升。雖然賽那的混動系統(tǒng)依然使用了豐田常用的鎳氫電池組,但是豐田通過給它加入更多的電芯,并對電池內部結構進行優(yōu)化,讓電池組的放電電壓從244.8V,提升到了288V,從而保證了高功率電機的電力需求。
目前國產(chǎn)賽那剛剛發(fā)布,我們還沒能對其性能表現(xiàn)進行測試,但是參考北美市場搭載相同動力的賽那,它的0-96km/h加速僅需7.7秒,而國產(chǎn)RAV4雙擎實測0-100km/h加速為7.9秒,二者的性能表現(xiàn)處于同一水平,這也直接證實了賽那在動力系統(tǒng)方面相比RAV4得到了提升。并且對于賽那這個級別的全尺寸MPV來說,8秒破百已經(jīng)是非常出色的性能了!
而聊起混動賽那,就不得不提同為混動日系MPV的本田奧德賽了。嚴格意義來說,賽那和奧德賽并非是相同定位的車型,因為賽那的車身尺寸比奧德賽大了不少,并且車重也多了200kg左右。而從市場定位來說,賽那是針對北美市場開發(fā)的全尺寸MPV,而奧德賽則是針對日本本土市場開發(fā)的中型MPV。但對于消費者來說,這兩款車不僅同為日系混動,而且未來還有可能會有一定的價格重疊(目前據(jù)傳賽那售價27萬起,與奧德賽中配車型價格相近),所以難免會有奧德賽的潛在車主考慮加錢買賽那。
奧德賽的混動系統(tǒng)大家都不陌生了,就是一套基于2.0L發(fā)動機的串聯(lián)式i-MMD混動。在中低速時發(fā)動機只負責發(fā)電,然后將電能輸送給驅動電機,此時的動力系統(tǒng)工作邏輯就像是一輛增程式電動車。而在中高速行駛時,發(fā)動機會通過一組離合器直接驅動車輪,電機不再參與工作,此時整輛車就像是由一臺2.0L自然吸氣發(fā)動機,匹配只有一個擋位“變速箱”的傳統(tǒng)汽油車。
不過今天我要給大家拋出一個新的知識點,那就是本田現(xiàn)在這套2.0L i-MMD混動系統(tǒng),并不能像豐田那套2.5L THS-II一樣,既能應用在凱美瑞這種中型轎車,又能向上應用在賽那這種重達2噸以上的車型。也就是說本田這套2.0L i-MMD混動系統(tǒng)的拓展性比不上豐田的2.5L THS-II混動。那為啥都是混動,本田i-MMD的拓展性就不如豐田的THS-II呢?
這是因為本田目前功率最大的混動系統(tǒng)是搭載在雅閣、奧德賽上的2.0L i-MMD混動系統(tǒng)。然而這套系統(tǒng)在開發(fā)階段是以1.6噸車重的上代混動雅閣為藍本進行的研發(fā)和標定。
新老混動雅閣發(fā)動機熱效率圖
咱們以發(fā)動機部分舉例,如上圖熱效率圖所示,右側上一代混動雅閣使用的2.0L i-MMD混動系統(tǒng)中的2.0L發(fā)動機,最大熱效率為39.1%。而左側現(xiàn)款混動雅閣上的2.0L i-MMD中的2.0L發(fā)動機,在經(jīng)過重新優(yōu)化后,達到了40.6%的熱效率。但通過上圖便能看出,新款2.0L發(fā)動機能發(fā)揮40.6%最大熱效率區(qū)間的面積縮小了(上圖左側橙色區(qū)域)。
不過考慮到本田的這套i-MMD混動系統(tǒng)中的發(fā)動機在中低速階段只負責發(fā)電,車輛實則是以電機來驅動,以及在高速時發(fā)動機會直接驅動車輛,因此在這兩種工況下,新款混動雅閣上的2.0L發(fā)動機便能長時間工作在2000轉左右、120N·m的發(fā)動機高效區(qū)間。換句話說就是,發(fā)動機只要在工作,就會一直處于最省油的工況。
但就像上面強調的一樣,新款2.0L發(fā)動機是針對雅閣這種1.6噸重的車型設計的,因此如果將匹配車型換成豐田賽那這種重達2.1噸的全尺寸MPV,那結果可能就很尷尬了。這是因為在i-MMD混動系統(tǒng)中,大部分工況都是由驅動電機帶著車輛跑的,如果車輛的重量飆升,那就必須得通過加大電機的方法來彌補動力的不足。
本田i-MMD工作邏輯
此時,如果換裝了更大功率的電機,那原先的2.0L發(fā)動機勢必就要通過拉高轉速的方式來發(fā)更多的電量,從而滿足大號電機對電能的需求。那這臺2.0L發(fā)動機就不可能工作在原先的2000轉最高熱效率區(qū)間了,最終這臺發(fā)動機在開發(fā)階段為雅閣這種1.6噸車型特意優(yōu)化的發(fā)動機熱效率特性也就沒有意義了。所以如果為了更重車型匹配大電機的話,這套2.0L i-MMD不僅會出現(xiàn)油耗動力方面的惡化,而且發(fā)動機運轉的噪音也會變大,這套混動系統(tǒng)便會在豐田的2.5L THS-II面前喪失競爭力。
豐田THS-II混合動力工作邏輯
所以說,本田i-MMD拓展性不行的根本原因就在于它的驅動電機和發(fā)動機結構是徹底分開的,各自負責各自的工作。此時反觀豐田的THS-II,雖然RAV4、漢蘭達、賽那三款車都采用了2.5L 混合動力系統(tǒng),且賽那和漢蘭達比RAV4重了幾百公斤,但漢蘭達彈射起步的百公里加速時間為7.7秒,RAV4雙擎的破百時間為7.8秒,加速成績并沒有什么區(qū)別!看到這不禁令人發(fā)問,為何漢蘭達更重的車身沒有對加速性能產(chǎn)生影響呢?
這是因為在豐田的THS-II混合動力系統(tǒng)中,驅動電機與發(fā)動機并不會單獨驅動車輛,而是始終會通過行星齒輪組進行協(xié)同工作,起到一個互補作用。所以在匹配大重量車型時,工程師便可以把本田那邊壓在一個電機上的大任務,分成兩個小任務后再分別交給發(fā)動機和驅動電機。最終,豐田混動便可以在小幅提升發(fā)動機功率,并且小幅升級電機的微調下就能完成任務了。
左:豐田 / 右:本田
形象比喻一下就是,假設我們在搬磚,豐田和本田的極限搬磚能力都是一塊轉,豐田這邊是用兩只手一起搬磚,而本田是用一只手搬。在都搬一塊磚的時候,大家都沒有問題。但如果再加一塊磚頭,達到兩塊的時候,豐田這邊只要稍微鍛煉一下兩只胳膊就夠了。而本田這邊,由于只能用一只手搬磚,所以必須得把那只胳膊鍛煉成麒麟臂才能舉得動。并且為了帶動麒麟臂,胸肌勢必也得進行脫胎換骨的鍛煉才能發(fā)得上力。如此一來,無論是在進階成本方面,還是拓展性方面,本田便都敗下陣來了。
這也是本田2.0L i-MMD雖然在雅閣和CR-V上表現(xiàn)出了不俗的加速和節(jié)油性能,但是把同樣的動力總成配備在1.9噸左右的奧德賽上時,動力性能下降就比較明顯的原因了。同時,這還是至今本田沒有把i-MMD普及到冠道、謳歌RDX這類裝上混動系統(tǒng)也得達到1.9噸左右重量的中型SUV上的原因。
在本屆成都車展上,全新一代奔馳C級正式上市,新車除了令人驚艷的內飾設計外,最大的亮點莫過于奔馳在國內首次出現(xiàn)的全新小排量1.5T發(fā)動機以及基于ISG電機的48V輕混系統(tǒng)了。新C級的這套動力總成,與老款C級的1.5T+48V有很大區(qū)別,此前也只有搭載大排量3.0T直六發(fā)動機的S級、AMG GT四門版等高端車型使用過類似的結構,下放到中端車型上還是首次。
眾所周知,老款C級的輕混系統(tǒng)是由一臺代號M264的1.5T發(fā)動機、一臺基于發(fā)動機皮帶端(P0)的BSG電機,以及一塊48V電池共同組成的。這種傳統(tǒng)的結構,也就導致輕混電機只要想工作,就必須要通過皮帶驅動發(fā)動機曲軸,無法完全繞過發(fā)動機獨立工作。
老款的M264輕混系統(tǒng),誕生的原因主要是因為此前略顯老舊的M274發(fā)動機無法滿足日益嚴苛的油耗法規(guī),奔馳為了應對油耗法規(guī),在M274的基礎上進行了小幅度升級,并通過強行縮小排量,以及增加一套技術難度較低的BSG電機48V輕混系統(tǒng)才完成了應試。最終導致老款C 260動力又差、油耗也不低、運轉品質也比較一般,可謂是備受爭議。
而此次新C級使用的基于全新M254發(fā)動機的輕混系統(tǒng),則是徹徹底底的全新產(chǎn)物,除了全新研發(fā)的高度電氣化小排量渦輪增壓發(fā)動機外,還使用了目前少見的ISG輕混系統(tǒng)。相比M274到M264“中期改款”似的升級,M254更像是一次徹底的大換代。
M256 3.0T直六發(fā)動機
為什么這么說呢?如果我們對比與上代四缸M264同期推出的M256直六發(fā)動機的話,就能發(fā)現(xiàn),直六M256的結構與四缸M264是完全不同的,M256這臺直六發(fā)動機是沒有皮帶結構的(上圖橙框),空調系統(tǒng)由一個獨立的電動空調泵(上圖藍框)負責,而原本的皮帶端BSG電機則改成了發(fā)動機飛輪一端的ISG電機。
左:BSG / 右:ISG
那么這個新的ISG電機和此前的BSG電機到底有什么區(qū)別呢?之前說到M264的時候,我們說到它的BSG電機(簡單理解為皮帶電機)是與發(fā)動機的皮帶相連的,同時負責帶動空調壓縮機。但這也就意味著,這臺BSG電機與變速箱中間隔著發(fā)動機,電機不能獨立驅動車輛。
ISG電機位于發(fā)動機輸出端
而ISG電機由于位置挪到了發(fā)動機后端與變速箱之間的位置,所以它是可以獨立驅動車輛的,同時也能擁有媲美電動車的響應速度。因此采用ISG電機的車型,動力響應速度也會有明顯提升。除了動力響應速度以外,新的ISG電機擁有20匹馬力、200N·m的參數(shù),比老款的BSG電機更高,所以對于加速的輔助效果更強、動能回收以及充電的功率都要更高一些。直白點說,就算發(fā)動機完全熄火,這臺電機也能帶著車跑。
而此次新C級的M254輕混系統(tǒng),其實就是前面說到的M256 3.0T直六發(fā)動機砍掉兩個氣缸后的版本,其它輕混結構完全相同。取消傳統(tǒng)皮帶結構,電機布置的位置改變,空調系統(tǒng)完全電動化。看到這,大家可別小瞧空調電氣化這個變動,它可是有著非常明顯的優(yōu)勢。
因為傳統(tǒng)的空調壓縮機需要發(fā)動機啟動后通過皮帶帶動壓縮機運轉,所以必須得在發(fā)動機點火的情況下才能吹空調,同時還會更加費油。當啟停系統(tǒng)介入工作,發(fā)動機熄火后,車輛的壓縮機也會關閉,夏天很快就沒有涼風了。而通過電機獨立驅動的空調系統(tǒng),則可以實現(xiàn)類似電動車的效果,發(fā)動機無需啟動也能吹空調,而且還不會浪費發(fā)動機的功率,所以會在舒適度和動力性兩方面得到雙重提升。
最終,全新C級的1.5T+48V輕混系統(tǒng),在最大功率上提升了20馬力,達到了204馬力,最大扭矩也達到了300N·m。這樣的動力參數(shù),即使對比寶馬325Li的2.0T中功率發(fā)動機(184馬力、300N·m)也會略占上風了。當然啦,這套動力系統(tǒng)具體的表現(xiàn)如何,能否延續(xù)此前S級、AMG GT四門上極其平順快速的啟停響應以及良好的運轉品質,就要等未來實際試駕過后才能知曉了。
從今年成都車展各個廠家的技術路線上不難看出,混動已經(jīng)成為了一個在新能源過渡期最好的技術路線。尤其是在如今的政策大環(huán)境下,混動系統(tǒng)可以在不影響車輛使用便利性的前提下,大幅度降低車輛的油耗,進而為車企在油耗積分、排放政策上占得先機。從用戶的角度來說,更多的新技術投放市場自然是一件好事,因為這意味著我們有了更多的選擇空間,同時品牌之間有了更多的競爭,最終獲利的一定是持幣待購的消費者。所以,如果你今年有購買新車的計劃,同時今天提到的兩項新技術又剛好在你的目標范圍內,不妨等新車上市后再做決定吧!