【混動百科】3500字看懂全新長安福特混動系統(tǒng)

長安福特混動系統(tǒng)示意圖

常讀鄙人混動專欄的讀者應(yīng)該對「功率分流」（即「Power Split」，亦稱「動力分流」）不會陌生，當(dāng)然啦，從目前來看，更多的主機(jī)廠選擇的是以「串并聯(lián)式」混動變速箱構(gòu)型，只有豐田的「THS混動系統(tǒng)」依然堅持搭載在主流暢銷產(chǎn)品上，并積攢著不錯的口碑。

其實，翻一翻「功率分流」的族譜，大家會發(fā)現(xiàn)，可以說，在豐田汽車在研發(fā)「THS混動系統(tǒng)」伊始，其實還有一位同時代的『合伙人』，那就是福特汽車。今兒個容我借著長安福特剛剛發(fā)布的車型——「長安福特銳界L」，聊一聊其所搭載的長安福特的全新混動系統(tǒng)。

(相關(guān)資料圖)

■ 起步是真的早

「功率分流」的概念或許并不是由主機(jī)廠提出，而源自一些擁有強(qiáng)大技術(shù)積累的OEM，有 一種說法其源自TRW的某項專利技術(shù)（亦或說是一種工程理念）。隨著時代的變遷，在那個世紀(jì)之交，對未來新能源技術(shù)發(fā)展尚在大方向探討的年代，豐田與福特就開始對「功率分流」技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，其中福特在混動系統(tǒng)的構(gòu)型方面，提前申請了不少專利。而豐田則是在控制系統(tǒng)以及能量流管理方面中拿下了不少專利。

到了產(chǎn)品化的階段，兩家人一對眼才發(fā)現(xiàn)，貌似在這個階段都繞不開對方的一些專利，那咋辦呢？那就進(jìn)行『專利交叉授權(quán)』吧。于是在福特在「功率分流」技術(shù)方面便有了以下的歷史（非全部歷史）：

2004年福特第一款

混動SUV福特Escape Hybrid面世（采用愛信代號為「 HD-10」的功率分流變速器」），2006年愛信將縱置版的「HD-10」用在了「Lexus GS 450h」等車型上；

2008款福特Escape Hybrid

2009年福特Escape/Fusion/Mercury Milan Hybrid 搭載了愛信代號為「HD-20」的功率分流變速器，較前一代產(chǎn)品，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和速比，提升了系統(tǒng)效率。同年福特正式立項啟動第3代功率分流系統(tǒng)的開發(fā)；

福特第3代功率分流系統(tǒng)示意圖

2012年福特發(fā)布了基于自主開發(fā)的「HF35」的功率分流變速器 ，應(yīng)用在Fusion、C-Max、MKZ等車型上，同時發(fā)布HEV和PHEV兩個版本，正式走上了完全自主設(shè)計、開發(fā)、制造的路線；

2017年福特優(yōu)化改進(jìn)的「HF45」功率分流變速器問世，較前一代系統(tǒng)，進(jìn)行了集成化設(shè)計，提高了系統(tǒng)功率，提升了效率，匹配更大車型。

福特兩代混動變速器對比示意圖

根據(jù)我收集到的資料，從「HD-10」到「HF45」（具體來說是「HD-20」到「HF35」）的結(jié)構(gòu)最大變化在于，當(dāng)年福特自研功率分流變速器優(yōu)化取消了兩個組件：一個是位于發(fā)動機(jī)后段的「單向離合器」，另一個是則是用于鎖死「太陽齒輪」的「制動器」。

單向離合器示意圖（動圖）

「單向離合器」（即「One-way Clutch」，簡稱「OWC」）：使得動力在一定的條件下，只能從一個轉(zhuǎn)動方向傳遞。比如我們在第二代「THS混動系統(tǒng)」上看到的「單向離合器」，其具體作用，實現(xiàn)了「發(fā)電機(jī)」（MG 1）和「發(fā)動機(jī)」的部分脫開，從而避免「發(fā)電機(jī)」反拽「發(fā)動機(jī)」。比如「發(fā)電機(jī)」在啟動「發(fā)動機(jī)」后，「單向離合器」即會鎖死（依靠「發(fā)電機(jī)」的轉(zhuǎn)速作為鎖死的判斷標(biāo)準(zhǔn)）；

「制動器」（即「Brake」）：簡單來說就是用來鎖死「行星齒輪組」中某一個組件，此前在講解吉利的「DHT Pro」中，我們曾經(jīng)很詳細(xì)的從結(jié)構(gòu)和原理上分析過，基本所有的汽車變速器里都會有這個組件。

從迭代邏輯來看，福特顯然是想通過幾代的集成化迭代，利用全新自研的系統(tǒng)控制及能量流管理系統(tǒng)的優(yōu)勢，最終，減少混動變速器的機(jī)械部件，從而減輕重量，減小體積，為功率更高的「發(fā)動機(jī)」和「電機(jī)」留出更多的空間，亦可使得整套動力總成可以適配更多的車型。故此，接下來我們來看看搭載在「長安福特銳界L」上的全新「長安福特混動系統(tǒng)」有什么特點(diǎn)。

■ 令人眼饞的『大馬力』

在本次「長安福特混動技術(shù)溝通會」（后簡稱「溝通會」）上，令我印象最為深刻的就是這枚「第5代2.0T的EcoBoost雙渦流渦輪增壓直噴發(fā)動機(jī)」（后簡稱「第5代EcoBoost發(fā)動機(jī)」），額定功率202kW，最大扭矩405 N·m。這個參數(shù)在目前一眾以1.5T為主的「混動發(fā)動機(jī)」中，絕對算是大馬力了。這里要說明一下，長安福特并不是想要『大力出奇跡』，而是通過多項技術(shù)，平衡性能與油耗之間的關(guān)系。

第5代EcoBoost發(fā)動機(jī)

比如「第5代EcoBoost發(fā)動機(jī)」采用「進(jìn)氣道噴射」與「高壓直噴」（350bar）的「雙噴射技術(shù)」，在不同工況下，改變噴油的方式，兼顧勻速時的低油耗和功率需求大時的動力性。而目前大部分以省油為目的的混動動力總成，往往會用「阿特金森/米勒循環(huán)發(fā)動機(jī)」來強(qiáng)制省油。此外，「第5代EcoBoost發(fā)動機(jī)」）還優(yōu)化了「渦輪增壓器」的「雙渦道」設(shè)計和「電子控制廢氣閥」等關(guān)鍵部件。

長安福特銳界L

所以，我們可以看到「第5代EcoBoost發(fā)動機(jī)」在動力、油耗、排放及NVH四大維度較上一代的產(chǎn)品有了許多的提升，從「溝通會」公布的數(shù)據(jù)來看，哪怕是車長5米、軸距近3米的大7座「長安福特銳界L」，仍可實現(xiàn)零百加速7.1秒，WLTC百公里油耗6.31升，續(xù)航超1000公里。

長安福特混動變速器示意圖

而從「混動變速器」的爆炸圖中，我們可以發(fā)現(xiàn)其一大特點(diǎn)，即『化繁為簡』：「雙電機(jī)」的電驅(qū)部分，單排的「行星齒輪組」以及用于控制的「逆變器總成」被高度地集成在一起，讓人看到了最原汁原味的「功率分流變速系統(tǒng)」（E-CVT）。

長安福特混動變速器工作模式示意圖（動圖）

「溝通會」上并未詳細(xì)地透露「長安福特混動系統(tǒng)」的全部技術(shù)參數(shù)和全面的工作原理，這里結(jié)合此前我對第三代福特混動系統(tǒng)的理解，我將全新「長安福特混動系統(tǒng)」的工作模式分為以下5種：

純電模式：在車輛起步或低速行駛時，「高壓電池」為以驅(qū)動和動能回收為主的「電機(jī)」（即圖中「MG 2」）提供電能，「MG 2」的動力沿著「中間軸」最后將動力輸出至「車輪」；

混動模式：隨著車速提升，功率需求逐步變大，「發(fā)動機(jī)」啟動進(jìn)入工作狀態(tài)，部分功率用于驅(qū)動?！赴l(fā)動機(jī)」的部分功率分配給主要用于發(fā)電的「電機(jī)」（即圖中「MG 1」）發(fā)電，電能供給「MG 2」，富余的電量可以儲存到「高壓電池」中。最終「發(fā)動機(jī)」和「MG 2」的動力在「中間軸」上匯合，最終輸出至「車輪」；

電助力混動模式：當(dāng)瞬時功率需求較大時，比如超車時，「MG 1」所發(fā)的電能不能滿足「MG 2」，此時「高壓電池」同時也為「MG 2」供電，該模式簡單的字面理解就是——『電池助力』混動模式；

駐車充電模式：停車時，「發(fā)動機(jī)」在怠速階段，可以視「高壓電池」的SOC情況，帶動「MG 1」進(jìn)行補(bǔ)電；

動能回收模式：制動時，輪端的制動能通過「MG 2」轉(zhuǎn)化為電能儲存到「高壓電池」。

當(dāng)然啦，以上這些模式都將通過「整車控制系統(tǒng)」（即「VCU」）進(jìn)行最佳效率精確計算，自動匹配到最佳動力輸出模式，使整個混動系統(tǒng)始終運(yùn)行在綜合效率最優(yōu)的區(qū)間，實現(xiàn)動力與油耗的平衡。

低鎳NCM111三元鋰電芯

此外，「長安福特混動系統(tǒng)」在與「混動變速器」所配套的「電機(jī)」和「電池」方面也擁有自身的技術(shù)特點(diǎn)：

「電機(jī)」：采用高效的高速扁線油冷雙設(shè)計，使得工作效率更高；

「電池」：電芯采用全新「低鎳NCM111三元鋰電芯」，特點(diǎn)是熱擴(kuò)散風(fēng)險低，使用壽命持久。封裝過程中采用的一體式水冷系統(tǒng)，其特點(diǎn)是散熱性能較強(qiáng)。

而整套動力總成在上車前經(jīng)歷了嚴(yán)苛的安全和耐久驗證，比如「第5代EcoBoost發(fā)動機(jī)」經(jīng)歷了超1000小時的結(jié)構(gòu)疲勞耐久試驗、冷熱沖擊耐久試驗和系統(tǒng)耐久試驗等，保障發(fā)動機(jī)在全使用周期內(nèi)的安全可靠；「電池」則通過過充、針刺、海水浸泡、鹽霧、跌落、高低溫沖擊和循環(huán)壽命等多項超國家標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)苛測試，保障極端情況下電池的正常、安全運(yùn)行。

■ 最后

以上便是本次淺談的全部內(nèi)容，關(guān)于新一代「長安福特混動系統(tǒng)」的干貨講解，就留到官方給出更多的詳細(xì)資料了，到時候我們在『干貨篇』中再來好好扯掰。

2008款福特Escape Hybrid的尾標(biāo)

說實話，本文對于福特的混動技術(shù)分析的還是比較粗淺，鄙人也有一些意猶未盡。因為除了福特除了「功率分流」的混動解決方案，還研發(fā)過一系列基于「P2架構(gòu)」的混動系統(tǒng)（比如2019年左右的福特 F150搭載的是第四代「MHT混動系統(tǒng)」），而所有的混動系統(tǒng)又離不開與電相關(guān)的技術(shù)儲備，故此這又與「福特電馬Mustang」有著千絲萬縷的關(guān)系……

故此，這就不是單聊一項技術(shù)了，而是在看福特汽車全球新能源的布局，那可是一個大大的故事了。所以，坑先挖著，至于填不填……就看大家是不是『素質(zhì)三連』了~~

長安福特銳界L

最后的最后，聊聊我在「溝通會」上『秘密私會』的「長安福特銳界L」，最大的感觸有2點(diǎn)：

動力總成的體積控制得著實不錯：整套混動的動力總成在發(fā)動機(jī)機(jī)艙內(nèi)，被安排的十分寬敞，所以我在上文中也提到，這個「混動變速器」應(yīng)該可以適配更多的車型；

很有產(chǎn)品力一款車：暫不能說太多，就講一個小細(xì)節(jié)，「溝通會」上體驗的是運(yùn)動款銳界L，所以搭配的是運(yùn)動座椅，但其舒適程度應(yīng)該是我近2年來坐起來最舒服的運(yùn)動座椅。

更多產(chǎn)品和體驗的細(xì)節(jié)，可以持續(xù)關(guān)注我們的試車節(jié)目，對「長安福特銳界L」有興趣的朋友，也可以在上市后，到門店去試駕一下~~

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