節(jié)能環(huán)保的訴求,孕育了油電混合動力的發(fā)展,對省油的追求幾乎到了極致。而當大排量的運動型車,遭遇風頭正勁的混合動力,又會怎么樣呢?是妥協(xié),還是進步?
豪華運動車最不缺回頭率。它們威猛的外表,以及怎么也掩蓋不住的激情,讓人總想多瞅上那么幾眼。當然,耳畔還少不了眾人紛紛的贊美和感嘆,讓聽者都難免有那么一點點飄飄然。但別高興太早,這世上還有一些“客觀”的人,說話老往人家腰眼兒上捅,冷不丁就甩出一句,“這車肯定費油!”您瞧這短兒給揭的,一落千丈的滋味怎么琢磨怎么不舒服啊。
還別說,在石油危機越演越烈,全球變暖程度與日俱增的年代,“油耗子”似的運動車真是有點千古罪人的意味了。在這種“困境”下,逐漸成熟的油電混合動力技術,似乎成為了這些“油耗子”們的救命稻草。它們紛紛武裝起來,搖身一變,嘿,還就成為神秘的高科技產物了。把節(jié)能環(huán)保和運動車扯上關系,聽上去確實有點“格格不入”的感覺,何況身價還只漲不跌,僅憑個人的能力,誰會為節(jié)能環(huán)保買單啊。
今天,就讓這些高科技產物走下神壇吧。我們在使用油電混合動力技術最純熟的雷克薩斯品牌里,選擇了兩款運動車——RX450h和GS450h作為主角,讓它們親身講述混合動力對運動車的深遠影響,揭露“大功率雙電機驅動”和“阿特金森循環(huán)”的奧秘。為了起到更好的對比,我們還測試了它們的親兄弟——汽油動力版本的RX350和GS460。一下子4款車登場,有好戲看了。
運動車遭遇混合動力
轎車和SUV的不同策略
雷克薩斯RX450h屬于運動型多功能車(SUV),GS450h則是運動型轎車。雖然都是運動車,但骨子里卻完全不一樣。
先來說說GS450h吧,因為它的混合動力策略更常規(guī)一些。雷克薩斯一般不會“虛標”排量,基本從車名就能準確判斷發(fā)動機大小。不過對于標著“h”的車型來說,經(jīng)驗主義會讓你獻丑的。比如GS450h,實際它裝備的是一臺3.5LV6發(fā)動機,至于搭載的油電混合動力系統(tǒng),雷克薩斯認為至少相當于1.0L的排量(是否果真如此,后面會揭開謎題),所以如此命名。
與我們所了解的常規(guī)油電混合動力一樣,GS450h在GS車型(GS300和GS460)的基礎上,增加了一臺動力強勁的電動機。它被布置在發(fā)動機附近,可以單獨運行或與發(fā)動機一起共同驅動后輪,同時還能回收制動能量,來為車尾的直流鎳氫電池組充電。據(jù)說這是世界首創(chuàng)的前置電機后驅系統(tǒng)。在行駛時,發(fā)動機的啟動電機還會扮演發(fā)電機的角色,通過收集發(fā)動機工作時的多余動力,來驅動電機或為電池充電。為了用盡每一滴燃油,GS450h真是“無所不用其極”,但凡能想出來的招術,一股腦兒都用上了。
不過,要是與RX450h相比,GS450h就絕對顯得小巫見大巫了,一山更比一山高啊。從后驅變?yōu)樗尿?,如果你認為它只是在RX350的動力布局上發(fā)展而來,那你就大錯特錯了。仔細研究之后,我不得不感嘆RX450h是名副其實的“新”款車型,它的油電混合動力系統(tǒng)可以用“詭異”來形容——一臺發(fā)動機、兩臺電動機、智能四驅。
經(jīng)過一番研究,我想這么解釋應該能讓您清晰了解RX450h“混合動力”的巧妙之處單從汽油動力來看,它是一部前驅車,100%的發(fā)動機動力都輸出到前輪,如果把RX450h看作純電動,那么前后軸各由一臺電動機驅動,顯然是一款適時四驅車。
了解RX450h油電混合動力的工作過程,同樣可以分開來看,只不過是從“油與電”轉化為“前與后”。前輪的驅動模式與GS450h幾乎相同,而后輪沒有了發(fā)動機的支持,只能單“機”作戰(zhàn)。
后電動機僅在車輛起步、加速、緊急轉彎,前輪打滑或者雪地模式(SNOW Hybrid)時介入工作,讓RX450h進入四輪驅動模式。它的能量也來源于與前電動機共用的直流鎳氫電池組和發(fā)電機。在制動或滑行時,它還能反過來給電池組充電。值得注意的是,后電動機是直接驅動后輪的,并不通過變速器,所以它的動力輸出受到限制,以免與前輪出現(xiàn)不協(xié)調。據(jù)說在全油門加速時,后電動機不參與工作,我們尚無法通過感受來證實這一點。
外形幾無二致,但從傳動布置上看,RX450h與親兄弟RX350卻具有截然不同的設計。現(xiàn)代的油電混合動力技術并不簡單啊。
此外,RX450h和GS450h都用的是電子無級變速系統(tǒng),無級變化的齒比和更高的傳動效率更加迎合混合動力的訴求。而RX450h的發(fā)動機不給后輪提供動力,也是出于提升效率的考慮。在油電混合動力的工作模式上,RX450h也比GS450h有所增強。我們將在后面的油耗環(huán)節(jié)詳細說明。
比汽油版更強勁加速性能不同程度提升
節(jié)省能源,一定就要在運動性能,尤其是動力上做出妥協(xié)嗎?來看看我們的測試吧。
按說雷克薩斯GS450h與GS460應該是最沒有懸念的,4.6L V8發(fā)動機怎么也能蓋過3.5L V6與電動機的組合吧?如果你這么想當然,那你就與我犯下了同樣的錯誤。數(shù)據(jù)顯示,GS450h的0~100km/h起步加速時間僅有6.15s,而GS460完成同樣測試則需要6.80s。沒錯,它們之間足足相差0.65s的差距,相當于2~3個身位的距離。
有了這樣出乎預料的結果,再讓我們回來好好研究一下它們的動力參數(shù)吧。GS460的1UR-FE發(fā)動機最大功率為240kW/6400rpm,最大扭矩高達440Nm/4000rpm,絕對算得上動力強悍的運動型轎車了。
那GS450h呢?編號為2GR-FSE的3.5L發(fā)動機能輸出218kW/6400rpm的最大功率,最大扭矩也有368Nm/4800rpm。計算一下升功率和升扭矩你就會發(fā)現(xiàn),GS450h發(fā)動機的效率要高出10%~20%,1910kg(比GS460重175kg)的體重又算得了什么呢?
別忘了,它還擁有一臺性能同樣強勁的電動機呢!147kW的最大功率以及275Nm的最大扭矩,幾乎相當于大眾(奧迪)的2.0TFSI發(fā)動機。油電聯(lián)手之后,GS450h的系統(tǒng)綜合功率也能達到256kW。就這樣,3.5L的混合動力就沒有任何懸念地完勝4.6L V8發(fā)動機。
如此來看,運動車裝備混合動力絕非是種妥協(xié),相反,它就是一支強心劑!雖然體重會有所抬頭,但也會令前后的重量分配更加均衡,這何嘗不是一種補償呢?從我們的制動指數(shù)、操控指數(shù)以及最終的運動指數(shù)來看,混合動力的GS450h都是最大的贏家。
接下來輪到兩款SUV出場了。雷克薩斯RX450h與RX350裝備的都是3.5LV6發(fā)動機,但實質上卻有較大區(qū)別。對此,我們按下不表,把懸念留在后面的油耗測試環(huán)節(jié)。有過之前妄下結論的錯誤,這回還是先看看它們的動力參數(shù)吧。
RX350最大功率是204kW/6200rpm,最大扭矩為346Nm/4700rpm,跟ES350如出一轍,對于SUV來說算是非常夠勁兒的了。
同樣的排量,RX450h要收斂一些,相應的數(shù)字為183kW/6000rpm和317Nm/4800rpm,顯然是為了油耗有所妥協(xié)。但別忘了,它還有兩臺最大功率、扭矩分別為123kW/335Nm和50kW/139Nm的電動機給撐腰呢!這么算來,系統(tǒng)綜合功率也有220kW之多。
這回仍然沒有懸念,但差距卻沒有我們想像得那么大。RX450h的0~100km/h起步加速時間為8.25s,比RX350僅快0.25s,也就是一個身位的差距。再加上體重的劣勢,RX450h在最終的運動指數(shù)上獲得任何優(yōu)勢,與RX350平起平坐。究其原因,主要是RX450h汽油發(fā)動機的特性曲線比較特別,這也是后面油耗測試中要解釋的一個懸念。
但無論怎樣,混合動力都會為運動車帶來動力上的提升,同時并不會削弱其他方面的運動性能。
比汽油版更省油燃油消耗降低兩成以上
終于到了油耗測試,對于前面留下的懸念,我們也沒必要再賣關子了。
SUV最先獲得“油耗子”的稱號,所以這次就從RX450h和RX350說起吧。它們雖然都是3.5L,但發(fā)動機編號卻分別為2GR-FXE和2GR-FE。別看就是一個“×”字母的差別,但卻藏著非常多的學問1
2GR-FXE發(fā)動機使用了“Atkinson—cycle(阿特金森循環(huán))”的技術。這項早在上上個世紀就已出現(xiàn)的技術,取消了我們非常熟悉的正時皮帶與凸輪軸,活塞與曲軸之間從一根連桿進化為一套復雜的曲軸連桿機構。雖然變化不小,但它仍然屬于四沖程發(fā)動機。
這樣的好處主要有三點,第一是可以推遲關閉進氣門,在壓縮沖程時從進氣門排出部分燃氣,減少進氣量,實現(xiàn)節(jié)油的目的,這也是現(xiàn)代VVT-i技術的理念,第二是不需要很大的曲軸就能實現(xiàn)大沖程與高壓縮比,確保足夠的動力,第三是進氣沖程更長、壓縮沖程更短,而不再是相同的活塞移動距離,所以單一循環(huán)所需的油氣量更少,更省油。
而2GR-FE則與絕大多數(shù)發(fā)動機一樣,延續(xù)了正時皮帶、凸輪軸、連桿式的經(jīng)典結構(Otto-cycle,奧托循環(huán))。得益于科技的進步,它采用了更先進的雙VVT-i技術,壓縮比為10.8:1,動力指標也更為強勁。同樣的發(fā)動機還常見于ES350和國產豐田漢蘭達。
盡管2GR-FXE在動力上占不到便宜,也僅有單VVT-i(進氣),但它卻實現(xiàn)了12.5:1的高壓縮比,以及超過柴油發(fā)動機的燃油效率。這無疑是混合動力車的最佳拍檔。此外,RX450h還增加了EHR(廢熱回收預熱發(fā)動機系統(tǒng)),可以讓發(fā)動機在冷啟動時獲得排氣熱量,加快水溫提升,起到節(jié)油環(huán)保的作用。
為了盡可能減少動力傳遞時的損耗,RX450h與GS450h都配備了電子控制無級變速器。得益于隨時可變的傳動比,發(fā)動機總能工作在最經(jīng)濟的轉速,因此這種變速器也是混合動力車的不二之選了。
說了這么多,還是來看看真刀真槍的較量吧。以在相同的城市路況、讓ECO(經(jīng)濟行駛)提示燈持續(xù)點亮的正常駕駛方式下,RX350的平均油耗為12.9L/100km,這已經(jīng)是讓我們非常滿意的數(shù)字了。而RX450h則更讓人欣喜,僅為8.9L/100km。相信懂車的人都不需要我太多解釋了吧?要說這是一個1.8L家用轎車的成績,誰都信,但如果這屬于排量3.5L、總重超過2.3t的中型SUV,你會作何感想呢?
需要說明的是,測試時我們開啟了RX450h獨有的ECO駕駛模式。在這種模式下行駛,系統(tǒng)會降低油門響應,從而柔化加速過程,同時空調壓縮機的效率也會下降,幫助急性子的人也能實現(xiàn)省油駕駛。
GS450h和GS460的差距更是在預料之中了。單拿3.5L和4.6L作比較,結果就顯而易見,何況還有混合動力的摻和呢。為了保證充足的動力,也是體現(xiàn)定位上的不同,GS450h并沒有使用阿特金森循環(huán),相反,它幾乎榨干了3.5L發(fā)動機的全部油水,動力直逼GS460。但就是這編號為2GR-FSE的高性能汽油機,組成油電混合動力系統(tǒng)之后,即便我們以相對激進的方式來駕駛,其油耗測試結果也僅為10.1L/100km。這次驚人的則是GS460,高達15.7L/100km!
混合動力到了極致,就是純電動RX450h比GS450h多了一項功能,就是讓你超前體驗電動車的感覺——EV駕駛模式。只要鎳氫電池組有充足電力,你就可以完全使用電動機行駛,不僅噪聲低,而且零排放,所以把車子停到車庫的時候也非常有用,絕對沒有一丁點的汽油味。照某同行所說,還有一個好處,就是你在外面應酬到很晚,回家時開啟這個模式,就不會把睡著的妻子驚醒,自然也就不必擔心她給你臉色看了。
EV駕駛模式終究還是個小把戲,永遠低油耗還很難,但是大排量混合動力對經(jīng)濟性能的明顯改善毋庸置疑。
混合動力完勝?
RX450h與GS450h的不同訴求
好了,對比測試到此結束我們的結論是無論是從性能,還是從節(jié)油,混合動力對運動車都有著極其深遠而積極的影響。那么,是不是混合動力就此完勝呢?
答案是否定的,實際上,我們對此還有很多很多的顧慮,比如發(fā)動機的起動機同時還是發(fā)電機,總是在不停歇地大功率發(fā)電、耗電;發(fā)動機總是頻繁地啟動,熄火,鎳氫電池組總是在充電與放電的狀態(tài)間切換……這些部件的壽命幾何?是否支撐得了路況復雜的城市行駛?盡管國外已經(jīng)有無數(shù)“小白鼠”為了我們做過實驗,但這種猜疑依然不能完全掃清。
雷克薩斯明智地提供了6年15萬公里的超長保修,算是打消了一些有錢人的顧慮,到不了6年可能就換車了。但是,價格方面的因素卻無法改變。RX450h的售價高達95.40萬元,而RX350則為79.20萬~85.80萬元,最少也差出去86萬元。即便前者每100km節(jié)省高達6L的燃油,10萬公里下來也只是4萬元左右的結余。反觀GS450h,情況要樂觀許多,配置與GS460幾乎相同,但卻全全家了9.1萬元。
RX450h與GS450h遇到的迥異狀況,原因就在于對“節(jié)能環(huán)?!迸c“混合動力”的不同訴求。RX450h使用雙大功率電機、阿特金森循環(huán)發(fā)動機,用最前沿的混合動力科技,把雷克薩斯的“節(jié)能環(huán)?!崩砟钛堇[到極致,成本自然高高在上,而GS450h則沿用最成熟的混合動力作為輔助手段,協(xié)助經(jīng)過激進調校的高性能發(fā)動機,毫不動搖運動型轎車的初衷,屬于低成本運作,效果也自然不如RX450h來得驚人。
實際上,我們仍然站在油電混合動力全速發(fā)展的一個過程節(jié)點之上,把混合動力應用在運動車上,談其完勝,還為時尚早,消費者的買單才是真正的方向標。同時,國家的政策引導和補貼鼓勵也急需跟上步伐。從目前的狀況來看,混合動力的運動潛質絕對出色,比生物燃油發(fā)動機和各類電池技術更能迎合對性能的追求。就像F1賽車上的混合動力——KERS(動能回收裝置)一樣,雖然尚有爭議,但也確實帶來全新的性能增長點。
所以說,當運動型車遭遇混合動力是進步,而絕不是妥協(xié)。