フォードエスケープハイブリッドのしくみ

Jan 08 2005
市場に出回っている最新のハイブリッドカーの何がそんなにユニークなのですか?手始めに、それはSUVです。その上、あなたはそれがハイブリッドであることを決して知らないでしょう。フォードエスケープハイブリッドのエンジニアリング仕様と機能をチェックしてください。
2005フォードエスケープハイブリッド。ハイブリッドカーの写真をもっと見る。

ハイブリッド車は、効率的なガソリンエンジンと、常に充電される電気モーターおよびバッテリーを組み合わせることで、市場に出回っているどの車よりも優れた燃費を実現します。2005年まで、ほとんどのハイブリッド車は小型で、馬力や貨物スペースがあまりありませんでした。フォードエスケープハイブリッドはそれをすべて変えます。

エスケープハイブリッドはガロンあたり最大36マイルを取得するSUVです。それはいくつかのハイブリッドほど超効率的ではないかもしれません、しかしそれは確かにガスポンプで4人の平均的な家族をたくさんのお金を節約します。

この記事では、フォードの新しい特許取得済みのハイブリッドパワートレインについて学び、エスケープハイブリッドのパフォーマンスを見て、この車が自動車市場でハイブリッドの主要なブレークスルーになる理由を見つけます。

ハイブリッドカーは、ガソリンを燃料とする燃焼エンジンと電気モーターの両方の長所を取り入れながら、どちらか一方だけの車を悩ませている問題の多くを排除しようとする車です。以下のためにガソリン車、これらの問題は、ノイズ、高価な燃料や汚染排出物が含まれます。バッテリー駆動の電気自動車は、バッテリーの寿命が短く、充電するために車を接続する必要があるため、常に抑制されてきました。

ハイブリッドカーには、燃焼エンジンと電気モーターが連携して動作します(ハイブリッドのタイプに応じて、同時にまたは別々に動作します)。下の画像は、ガソリンエンジンとモーターの両方が車両を推進できるパラレルハイブリッドカーを示しています。

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ハイブリッドカーは、充電のためにプラグを差し込む必要はありません。ブレーキを踏むたびに、そのエネルギーの一部がバッテリーに蓄えられます。バッテリーが非常に少なくなった場合、燃焼エンジンがバッテリーを再充電するまで、車はガスで走ることができます。

ハイブリッドカーのより詳細で詳細な説明については、ハイブリッドカーのしくみをご覧ください。

それでは、フォードエスケープハイブリッドを見てみましょう。

フォードは、ハイブリッド領域への最初の進出のためにまったく新しい車を設計しようとはしませんでした。実績のあるモデルである4気筒のフォードエスケープから始まり、5年と100人のエンジニア(カーアンドドライバー、2004年12月)がハイブリッドパワートレインを開発しました。エスケープ自体はSUVとして認識できますが、比較的小さいものです。その点で、Escapeは電気モーターがなくても走行距離が長くなります。高速道路での定格は25mpgです。

では、これらのエンジニア全員がエスケープを変換するために何をしましたか?見た目に関しては、それほど多くはありません。ドアの小さな「ハイブリッド」ロゴ、ダッシュボードの異なるゲージ、バッテリーを冷却するのに役立つ背面のベントを除いて、エスケープハイブリッドを従来のバージョンと区別するのは難しいでしょう。

それがポイントです。フォードがエスケープハイブリッドの開発に多くの時間を費やした理由は、車が通常のSUVと同じように機能することを望んでいたためです。ドライバーはそれを操作するために特別な技術的スキルを必要としません。電気モーターとバッテリーは、メンテナンスなしで車両の寿命の間動作することになっています。ドライバーはバッテリーの充電量を気にする必要がないため、バッテリーの充電量がどれだけ少なくなっているのかをドライバーに知らせるメーターすらありません。ハイブリッドシステムの運用は可能な限り透過的です。すべての意図と目的のために、エスケープハイブリッドは素晴らしい走行距離を得て、そして多くの汚染を放たないただのSUVです。それが米国の自動車市場に大きな影響を与える可能性がある理由です。平均的な購入者がハイブリッドテクノロジーを簡単に採用できるようにすることは、おそらくエスケープハイブリッドの最も革新的な側面です。

それでは、エスケープハイブリッドのボンネットの下にあるナットとボルト(およびワイヤーとバッテリー)を詳しく見てみましょう。

内容
  1. フォードエスケープのフルハイブリッドシステム
  2. フォードエスケープハイブリッドスペック
  3. フォードエスケープハイブリッドの運転

フォードエスケープのフルハイブリッドシステム

エスケープハイブリッドは、標準のエスケープSUVデザインに完全なハイブリッドテクノロジーを組み込んでいます。

すべてのハイブリッド車には、ガソリンエンジンと電気モーターの2つの電源があります。ただし、これらはさまざまな方法で連携できます。いわゆる「マイルド」ハイブリッド設計では、ガソリンエンジンは常に作動しており、電気モーターは単にそれを増強し、燃料を節約するためにあちこちで少し余分な馬力を追加します。しかし、フォードはエスケープのための完全なハイブリッドシステムを開発しました。

フルハイブリッドシステムでは、ガソリンエンジンと電気モーターの両方を別々に作動させることも、同時に作動させることもできます。Escapeのハイブリッドシステムは、次の4つのフェーズで動作します。

  1. 起動停止-エスケープハイブリッドのイグニッションキーを回すと、電気モーターが動き出します。次に、電気モーターがガソリンエンジンを始動します。次に、車は一連のチェックを実行して、電気のみの操作に切り替えることができるかどうかを判断します。バッテリーが充電されているかどうか、動作温度に問題がないかどうか、室内の空調設定が適切な範囲(空気)にあるかどうかを確認します。コンディショニングの最大設定では、ガソリンエンジンが作動する必要があります)。すべてがチェックアウトされると、エンジンが停止し、車は電気のみの電力で走行します。このプロセスには1、2秒しかかかりません。エスケープハイブリッドで停止すると、ガソリンエンジンが実際に停止します。車は、信号機にいるとき、またはドライブスルーで並んで待っている間のみ、電気で走行します。フォードはガソリンエンジンのオンオフサイクルを可能な限りスムーズかつシームレスにするために多大な努力を払いましたが、テスターはエンジンがオンまたはオフになったときに車両に識別可能な震えを報告しました。これはすべてのハイブリッド車に共通です。
  2. 電気駆動-エスケープハイブリッドが停止から加速するとき、それは電力の下でそうします。電気モーターは、より低いrpm範囲でトルクを生成するのに優れているため、この目的に最適です。時速25マイルでガソリンエンジンが始動します。交通量の多い都市で運転している場合は、電力だけで1日中行くことができます。電気モーターとガソリンエンジンは、高速道路の巡航速度まで連携して動作します。
  3. 回生ブレーキ-車にブレーキをかけると、車の動きの運動エネルギーが熱として放散されます。ハイブリッドカーでは、ブレーキがそのエネルギーの一部を取り、電気モーターを発電機として使用して、バッテリーに電力を戻します。これが、ハイブリッド車が実際にオープンハイウェイよりもスタート/ストップシティドライブでより良い走行距離を得る理由です。すべての赤いライトがバッテリーを再充電します。回生ブレーキの威力を最大限に発揮させるためには、スムーズかつ段階的に停止することが重要です。ブレーキを踏むと、通常のアンチロックブレーキシステムが作動し、エネルギーが無駄になります。
  4. 電気アシストクルージング-高速道路のクルージング速度(約50〜70 mphまたは80〜110 kph)では、ガソリンエンジンがほとんどの作業を行います。この速度範囲で最も効率的です。しかし、エスケープハイブリッドは小さな4気筒エンジンを搭載しているため、通過するときに少し助けが必要です。スピードブーストが必要になると、電気モーターが作動し、ガソリンエンジンの馬力にその馬力を追加します。

エスケープハイブリッドは(他のすべてのハイブリッド車と一緒に)通常のトランスミッションを備えておらず、車が出入りするための別々のギアを備えています。代わりに、エスケープは電子制御の無段変速機(eCVT)を使用します。フォードのエンジニアによると、搭載されたコンピューターはギアリングを燃料効率の最適な設定に設定し、その結果、従来のトランスミッションよりも効率が30%向上しました。

次に、いくつかの数値を計算して、エスケープハイブリッドがどのように測定されるかを確認します。

ドルで

ハイブリッドでは、革張りのシート、追加の安全機能、110ボルトの電源コンセント、「外観パッケージ」、GPSナビゲーションシステムなど、3,800ドル程度の追加オプションを利用できます。

  • エスケープFWD4気筒。-$ 19,995
  • エスケープAWD4気筒。-$ 23,235
  • エスケープAWD6気筒。-27,145ドル
  • エスケープハイブリッドFWD- $ 26,970
  • エスケープハイブリッドAWD- $ 28,595

フォードエスケープハイブリッドスペック

ガソリンエンジン自体の効率を改善するために、フォードはエスケープのハイブリッドバージョンで4気筒のアトキンソンサイクルエンジンを使用しました。アトキンソンエンジンは、馬力を犠牲にして、標準サイクルエンジン(オットーサイクルエンジンとして知られている)よりも燃料効率が高いです。アトキンソンサイクルについては、Lindsay Publications:Atkinson CycleEngineを参照してください。

エスケープハイブリッドの2.3リッター、アルミ、4気筒、デュアルオーバーヘッドカムエンジンは、6,000rpmで133馬力を発生します。三相永久磁石同期電動機は、3,000〜5,000rpmの範囲で94馬力を追加します。ガソリンエンジンは、それ自体で、4,500rpmで129lb-ftのトルクをクランクアウトできます。(比較のために、非ハイブリッドエスケープの4気筒エンジンは、5,800rpmで153hp、4,250rpmで152lb-ftのトルクを生成します。)

AWDエスケープハイブリッドの重量は3,893ポンド(1,766 kg)です。ハイブリッドコンポーネントは、エスケープの重量に約500ポンド(230 kg)を追加します。103.1インチ(261.9cm)のホイールベースと8インチ(20cm)の最低地上高を備えた、比較的コンパクトなSUVです。EscapeはContinentalContiTrac EcoPlusタイヤ(スペアを含む)に乗っています。燃料タンクは15ガロンを保持します。

カーアンドドライバー誌(2004年12月)によると、フルオプションパッケージを備えたAWDエスケープハイブリッドは、10.8秒で0から60 mph(97 kph)まで加速し、最高速度は102 mph(164 kph)で、70から上昇します。時速113kmで、時速195フィート(60メートル)で完全に停止します。

ハイブリッド車の購入に興味がある人にとって、最も重要な数値の1つは燃費です。エスケープはコンパクトハイブリッドによって提供される50mpg以上に近づくことはありません。フォードはそれを町で35mpg、高速道路で29mpgと評価している。いくつかの異なるテスト(USAToday、2004年5月13日、Motor Trend、2004年8月)では、実数はおそらく1ガロンあたり数マイル低くなることが示されましたが、Escape Hybridは、燃費を20〜25%向上させます。非ハイブリッドエスケープと10mpgをかろうじて管理するより大きなSUVに対する大きな利益。

フォードエスケープハイブリッドは、前輪駆動(FWD)または全輪駆動(AWD)のいずれかの種類があります。FWDバージョンの公式のEPAマイレージ評価は、市内で33 mpg、高速道路で31〜36mpgです。AWDバージョンの場合、市内で33 mpg、高速道路で29mpgです。これらの数値を使用すると、1つのガスタンクで400〜500マイル(650〜800 km)の範囲が得られます。

次のセクションをチェックして、エスケープハイブリッドを運転するのがどのようなものかを調べてください。

ハイブリッド都市/高速道路の効率

内燃機関は、重い車を停車場から最高速度まで運ぶのに非効率的です-それは大量のガスを燃やします。そして都市では、5ブロック程度ごとにそれを行います。そのため、ガソリンエンジンのみを搭載した車は、停車と発車が少ない高速道路での走行距離が長くなります。ハイブリッドカーは低速でのみ電気で作動できるため、停止時や始動時にガスを燃焼させることはありません。また、停止するたびにバッテリーが充電されます。したがって、ハイブリッドは、燃焼エンジンがほとんどの作業を行う高速道路よりも優れた都市走行距離を獲得します。

フォードエスケープハイブリッドの運転

エスケープハイブリッドコックピット

ほとんどの場合、エスケープハイブリッドを運転することは、非ハイブリッドエスケープ、またはその他の小さなSUVを運転することに似ています。フォードは、誰かがあなたに言わなかった場合、あなたがハイブリッドを運転していることにさえ気付かないことを確実にするために非常に長い時間を費やしました。

一方、ガソリンエンジンが始動したときの前述の震えのように、道路に現れるいくつかの癖があります。回生ブレーキシステムも、標準のディスクブレーキとは異なる方法で速度が低下しているため、感じが異なります。 -通常のブレーキがハードストップで作動すると、それを感じることができます。

良い面では、別の違いはトランスミッションから来ています。電子制御式無段変速機(eCVT)の使用による燃費の向上が報告されていることに加えて、乗り心地もスムーズです。車がシフトアップまたはシフトダウンするときに突然の衝撃はありません。

後部座席は、最大65.5立方フィートの貨物スペースを確保するために折りたたむことができます。
後部座席は、最大65.5立方フィートの貨物スペースを確保するために折りたたむことができます。

ダッシュボードへの唯一の変更はタコメーターにあります。タコメーターは、エンジンが停止し、車が電気のみの電源になっていることを示すゼロ未満の読み取り値を備えています。ナビゲーションシステムを購入した場合、表示画面にはハイブリッドパワーフローグラフィックが表示されます。

小型SUVに電力を供給するために必要なバッテリーが貨物スペースの大部分を占めると思うかもしれません。実際、エスケープハイブリッドの250 Dサイズのニッケル水素電池(直列に接続されている)は、後部貨物エリアの下に平らに置かれています。

その貨物エリアは、非ハイブリッドエスケープの貨物スペースよりも小さいですが、わずか数インチです。運転席と助手席のスペースは変更されていません。

実用的なハイブリッドSUVを作成する最初の試みとして、フォードエスケープハイブリッドは優れたエンジニアリングです。それは間違いなく環境に良く、市場に出回っている他のどのSUVよりも低い燃料費を提供します。トヨタプリウスほど環境にやさしくはなく、市内で60 mpg、高速道路で51 mpgと評価されていますが、長期的には地球にとってより良いかもしれません。快適に旅行するために一般的に少しの部屋を必要とする平均的な家族のためにハイブリッドを作ることによって、フォードは10年以内にアメリカのガレージに何百万ものハイブリッドを置くのを助けることができた。

フォードエスケープハイブリッドと関連トピックの詳細については、次のページのリンクをチェックしてください。

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その他のすばらしいリンク

  • フォード車:エスケープハイブリッド
  • フォード車:エスケープハイブリッド:燃料コスト節約計算機
  • HybridCars.com:エスケープハイブリッドドライバーの初期の印象
  • ファミリーカーのロードテスト:2005年のフォードエスケープハイブリッド
  • TomPaine.com:石油中毒からの脱出-2004年8月12日

ソース

  • キリコ、ニール。「最初のドライブ:2005年のフォードエスケープハイブリッド。」モータートレンド、2004年8月。
  • ヒーリー、ジェームズ。「フォードは有望な新しいエスケープとハイブリッドになります。」USAToday.com、2004年5月13日。
  • セッション、ロン(編集者)。「モータートレンド2005&2006スポーツ/ユーティリティ、トラック&バンバイヤーズガイド。」モータートレンド、2004年11月。
  • ヴァンダーワープ、デイブ。「百万人時間の後、フォードは最初のハイブリッドSUVをクランクアウトします。」缶とドライバー、2004年12月。
  • フォード車:エスケープハイブリッド