奔驰S500插电混动车详细配置解读

2014-09-29 19:48:36来源: 盖世汽车网 关键字:动车  详细  配置  解读

    在S 400混合动力版和S 300清洁柴油混合动力版之后,梅赛德斯奔驰公司为全新S级轿车推出了第三款混合动力车型,那就是高档S 500插电式混合动力版,该车型从今年7月份接受预订,并在本月与首位客户完成交货。

    梅赛德斯奔驰S 500插电式混合动力车型搭载的动力系统最大输出功率325千瓦,峰值扭矩650牛米,车辆从静止到100公里/小时的加速时间为5.2秒,在纯电力驱动模式下可以行驶33公里。S 500插电式混合动力版在欧洲获得的认证的燃油消耗率为2.8升/百公里,比2013年该车型首发时奔驰公司宣布的数值还低些,相应的二氧化碳排放量为65克/公里。这种优异性能表现的关键在于,V型六缸双涡轮增压发动机和智能化混合动力系统。

    S 500插电式混合动力版是奔驰第一款动力性能与搭载V型八缸发动机的车型相当,而燃油经济性又能与紧凑车型相媲美的产品,完成这项杰作的最大挑战莫过于把高效能与高性能结合起来。为了解决这一问题,就要借鉴奔驰车队打造一级方程式赛车的成功经验,因为今年的F1赛车也使用了V型六缸涡轮增压发动机和尖端混合动力技术。

    奔驰S级下的三款混合动力车型都获得了环境认证,确保了车辆从研发到回收再利用整个生命周期都是有助于环境保护,而这种环保性能认证是由独立的专家团队按照国际公证标准授予。S 500插电式混合动力版环保认证中有关二氧化碳排放的条款写到:考虑包括生产制造、30万公里的行车里程以及回收再利用的整个产品周期,相比于常规S 500,混合动力版拥有非常明显的排放优势。综合上游电力系统发电产生的排放,欧洲范围内混动系统提供的额外充电电能帮助车辆降低43%的二氧化碳排放,如果电能是通过可再生水利发电获得的,二氧化碳减排甚至达到56%。

电池组和充电系统

    S 500插电式混合动力车型选用水冷式磷酸铁锂离子电池组,容量8.7千瓦时,总重114千克,占用空间96升。电池组采用了模块化设计,拥有120个串联在一起的VDA电池单元(单体容量22安时),额定电压396伏,根据操作工况的不同,电压可以在270伏到430伏之间波动。使用功率3.6千瓦的车载充电器就可以对高压电池组进行充电,该装置永久性安装在车辆上,可以接入电流低于16安培的单相电。充电接口位于右侧尾灯下的后保险杠处,自动锁止装置保证充电线不会被闲杂人等私自取出充电器。利用400伏特、16安培的专业充电设施,电池组可以在2小时内完成充电;当然利用家庭用电进行充电也是可行的,230伏特、13安培条件下需用2小时45分钟充电完全。奔驰公司还宣布他们将为S 500插电式混合动力版测试磁感充电技术,以进一步提高舒适性和操控简便性。

    为了保证最高等级的碰撞安全性和动态操控可靠性,以及最大化行李箱空间,S 500插电式混合动力版车身选用了压铸铝作为原材料,高压电池组安装在车辆尾部的后轴上方。行李箱空间达到395升,是所有插电式混合动力车型中最大的,方便大小行李的放入和取出。


电动机

    S 500插电式混合动力车型选用的电动机得到了优化,模块化设计使得转子片在纵向的数量从6个扩展到9个。虽然采用了紧凑型设计,然而电动机的最大输出功率达到85千瓦,峰值扭力为340千瓦。反应式同步电动机整合在混合动力系统中,电动机的定子和转子都通过传动润滑油进行冷却散热。

传动系统

    7G-TRONIC PLUS自动变速箱是S 500插电式混合动力车型传动系统的基础,另外还使用了梅赛德斯奔驰并联式混合动力模块系统,一个附加的离合器把电动机和内燃机联系起来。纯电动模式下,该离合器与内燃机分离;当内燃机工作时,它又发挥湿式启动离合器的作用,取代传统扭力转矩器,提早换档时机降低转速,达到节能效果,同时又不需要额外的空间,因为它能够完全集成到转矩器箱中。

动力电子元件和变压器

    通过水冷直流/交流转换器,高压电池组储存的电能流向电动机。直流/交流转换器是一个动力电子元件,属于奔驰模块化系统的组分,最早为SLS AMG E-CELL技术平台开发,率先使用在SLS AMG Coupe电力驱动系统中。把动力电子元件和电动机整合在一起,优化后使用在插电式混合动力系统中,可以有效保证车辆在舒适性和动力输出方面的性能。

    动力电子元件的额定工作电压为325伏,允许最大电流350安,同时凭借转子位置传感器和元器件温度的不同,控制着电动机的状态。根据具体的运行状况,可能会对电动机的旋转速度和输出扭力进行一定限制,来提高系统的可靠性。为了优化接线、封装和冷却的效能,直流/交流转换器集成到了发动机箱中。单独的直流/直流转换器安装在车辆尾部,为车载设备提供12伏的电能,最大功率3千瓦。

发动机

    因为内在设计的不同,电动机和内燃机呈现的扭力曲线存在差异,二者可以互相弥补各自的不足。电动机在启动的瞬间就能够达到峰值扭矩,这样内燃机低转速下扭力不足的问题就能够得到解决。3.0升V型六缸双涡轮增压发动机属于M276系列产品,采用了BlueDIRECT缸内直喷技术。气缸盖和气缸体由铝合金打造,为了减少摩擦力,气缸筒利用NANOSLIDE技术镀上了一层薄膜。发动机的每个气缸都拥有4个气门,特制的低噪链条传动系统选用了无声链和两个凸轮轴调节器(进气、排气各一个)。

    第三代燃油直接喷射系统确保燃油压力达到200巴,压电式喷油嘴实现雾状多重喷射。根据负载和转速的不同,叶片式油泵对发动机进行不同程度的冷却和润滑,控制分为高压和低压两种,按照需求调节流量。水循环组件的重量得到降低,因为复合材料被系统化使用。在一个更大的温度区间内,对驾驶室供应热能得到优先考虑,这样在车辆发动后的很短时间内就能够达到预期温度。即使在纯电力驱动模式下,附加的电暖器元件也能保证驾驶室迅速升温。

    根据车辆对能源的需求和电池电量状态,S 500插电式混合动力车型在合适条件下选用纯电动模式,起步阶段也往往是电动模式。没有声响的起步是一个不错的驾驶体验,想象一下交通灯变绿后启动汽车,却感受不到任何噪声将是多么完美的事情。当车辆前行需要更大的马力,内燃机开始工作,并迅速灵便地驱动上文提到的附加离合器。奔驰启动程序把起动机与ECO起停功能结合在一起,这样起步时燃油喷射量和点火时机将更加精确。相比于传统的起步过程,离合器与发动机同步加速,让启动变得更加迅速,而且实现与电动模式的无缝转换。只要电动模式满足行车需求,内燃机就会立刻自动关闭;即便如此,电动机和内燃机共同输出的扭力也达到了八缸发动机的水准。

第二代能量回收制动系统

    降低混合动力系统能量消耗的最具潜能技术要数,在车辆滑行和制动过程中最大程度上回收能量。在踩下制动踏板的时候,车辆减速度应该首先是由电动机产生的,而不是刹车盘;S级下的混合动力车型率先使用了第二代能量回收制动系统,它的设计理念是为了弱化电动机发电模式产生的电力制动与传统机械刹车之间的差异。驾驶者的预期制动效果通过刹车踏板传感器被记录下来,然后根据具体的行车状况,减速分成制动力回收部分和常规车轮刹车部分。根据动力系统当前回收的能量多少,后轴制动压力得到实时控制。除此之外,只要车辆处于滑行状态,内燃机就会自动熄火,惯性作用下发动机依然旋转,这些扭力也会被电动机回收,用作之后的加速扭矩。然而如果没有踩下刹车踏板,将没有额外的减速扭力被回收为电池组充电。

触觉加速踏板

    驾驶者挑选好操控模式后,智能操控策略自动选择内燃机和电动机的理想组合方式,而最为合适的组合方式不仅取决于电池组剩余电量,而且还会根据交通状况和路线选择进行实时调整。驾驶者可以在四种操控模式和三种传动模式中选取自己偏好的驾驶类型,从而人为干扰车辆的自主选择,调节两种驱动方式之间的相互作用。S 500插电式混合动力车型配备了触觉加速踏板,在驾驶者应该松开加速踏板来滑行并回收能量的时候,踏板自动发出两次脉冲信号进行提醒。如果车辆处于纯电动模式下,当内燃机开始介入时,触觉踏板会向驾驶者提供反馈。驾驶者选择打开能量流监控,各种操控模式下的相应数据信息都会呈现在仪表板和中央显示器上。

智能气候控制系统

    S 500插电式混合动力车型使用了一款全球首发的产品:升级版车外智能气候控制系统。通过人车互联系统,驾驶者事先设定好用车时间和希望的车内温度,然后智能气候控制系统自动实现设定目标,驾驶者步入车内马上就能拥有舒适的体感。得益于电动制冷压缩机和电热器,这种智能温度控制功能才能够成为现实。另外预加热还不仅仅局限于驾驶室内的空气,座椅、方向盘、车门扶手、中央控制台都会得到加热;如果车辆选装了相应部件,制冷过程中座椅也会得到降温。

智能操控策略

    智能化操控策略让驾驶者感受到最高效的行车体验,举例来说科学的控制策略使得电池组储存电能在爬坡末尾基本用光,然后在紧接着的下坡路段实现自动充电。另一个主要策略是,车辆如果将在城市工况下运行,之前的行车过程会尽量把电池组维持在满电状态,这样凭借纯电动模式就可以应对走走停停的道路交通状况,减少尾气的排放。

S500 PHEV性能参数

S 500插电式混合动力车型选用的能量管理系统主要包括三个方面:

    1.基于路径的管控策略。在这种先进策略帮助下,无须驾驶者自己动手,系统自动制定出最合适的操控模式组合方案。如果事先知道准确的目的地,再通过导航系统获取相关数据,高压电池组的充放电时机将得到精确控制,以确保整个行车过程(距离在1000公里之内)能量利用达到最优。其中的一个目标是在上坡路段最大程度使用电池组电能驱动,而下坡路段回收能量为电池组充电。整套管控系统利用COMAND Online导航系统,预先计算出接下来的路段可以回收的潜在能量值。但是如果不清楚具体的目的地信息,系统会先收集附近的岔路口数据,并根据不同的道路种类,预估出选择各条行车路线的可能性;举例来说,如果车辆行驶在高速公路上,系统会假定在接下来的7公里,它仍然在高速路上前进。

    2.基于交通状况的管控策略。在E+传动模式下,纯电力驱动时会最大程度上限制过量扭矩的出现,让车辆尽可能长时间、长距离地匀速前行。然而长距离巡航后的紧急刹车,以及导致发动机启动的不合适巡航是我们不希望看到的,因此管控系统在拥堵交通环境下利用雷达采集信息,目的在于获取前方车辆的行进特性。通过雷达传感器,得到与前方车辆的距离以及速度差数据,系统评估计算出在什么时刻松开加速踏板能够取得最佳的燃油效率,并利用触觉加速踏板产生两次明显的脉冲信号,提醒驾驶者是时候轻踩加速踏板了。驾驶员如果接受了系统推荐的做法,纯电动模式开始发挥效用,内燃机自动熄火并从驱动系统中脱离出来,车辆进入定速巡航状态。如果由于某些未知因素造成前方车辆速度减慢,导致车间距降低,基于雷达的过量扭力控制系统则开始发挥作用,电动机相应回收更多能量,以保持与前车之间的间隔。

    3.基于驾驶者的管控策略。驾驶者从三种传动模式中进行选择,人工选取最合适的策略。


四种操控模式和三种传动模式

    通过中央控制台上的操控模式和传动模式按钮,驾驶者可以选择四种不同操控模式,仪表板中部的显示器呈现出当前所选的模式信息。四种不同的操控模式分别为:

    1.混合动力(Hybrid)模式:标准模式,电动机与内燃机提供混合动力。根据具体的电池电量状况和选择的传动模式,电动机被不同程度地用于优化燃油消耗和增加车辆的动态加速性能。在该操控模式下,三种传动模式都可以选择。经济模式(Economy)是传动模式中最为基本的,电动机不仅有助于提高效能,还帮助增强驾驶乐趣,另外还为电动机保存一定量的动力储备,必要时转化成额外推动力。经济优化模式(Economy )的理念是让燃油消耗量达到最低,让混合动力的能量效率优势最大化,在该模式下所有智能化操控技术都被激活。车辆在滑行过程中会尽可能地保持匀速,只有在与前车间距变小的时候,才增加能量回收量,同时产生减速效果;雷达技术的应用也是该传动模式不可或缺的。运动模式下,车辆动力系统表现出跑车特性,该模式选择的换档时机更激进,而且单纯的电力驱动是没有的;该模式消耗更多的电能,因为需要电动机提供源源不断的强大推动力。

    2.经济(E)模式:S 500混合动力车型会尽可能多地选用纯电力驱动。这种模式下如果驾驶者故意用力踩下加速踏板激活内燃机,触觉踏板将自动产生一定量的阻力,防止这种现象的发生;只有当驾驶者脚踩的力量超过踏板阻力,内燃机才能够被激活。

    3.经济节能(E-save)模式:电池组储存的电能会得到保留,用于之后的出行。如果根据日程表的安排,车辆接下来将在城市中行驶,那么电池组中的充足电能将不会被马上利用,而是用来应对时走时停的城市道路工况。像短时间停止然后启动这种工况,非常适合电力驱动,所以经济节能模式是很好的选择,而且这种模式会实时监控电池组储电量,避免电能低于额定值。

    4.充电模式:在内燃机工作状态下,对高压电池组进行充电。纯电力驱动和车辆加速时,充电模式  不会被激活。在一些最合适的条件下,电量耗光的电池组可以在半个小时左右完成充电。一旦电池组达到满电量状态,系统自动切换到经济节能模式。

质量保障

    为了增强广大消费者对创新型插电式混合动力技术的信赖,奔驰公司在第一时间对S 500插电式混合动力车型的高压电池组和插电系统零部件(动力电子元件、电动机等)进行了质量担保:在交货后的六年时间内或者行驶里程在10万公里内,如果出现任何技术故障,奔驰公司都将免费维修或更换。

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/0929/article_9773.html
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