Как работает гибрид Ford Escape

Jan 08 2005
Что такого уникального в новейшем гибридном автомобиле на рынке? Для начала это внедорожник. Более того, вы никогда не узнаете, что это гибрид. Ознакомьтесь с техническими характеристиками и особенностями Ford Escape Hybrid.
Гибрид Форд Эскейп 2005 года. Смотрите больше фотографий гибридных автомобилей.

Гибридные автомобили предлагают наилучшую экономию топлива среди всех автомобилей на рынке, сочетая эффективный бензиновый двигатель с электродвигателем и батареями , которые постоянно подзаряжаются. До 2005 года большинство гибридных автомобилей были небольшими, у них не было много лошадиных сил или грузового пространства. Ford Escape Hybrid меняет все это.

Escape Hybrid — это внедорожник, который расходует до 36 миль на галлон. Это может быть не так сверхэффективно, как некоторые гибриды, но это определенно экономит средней семье из четырех человек много денег на заправке .

В этой статье мы узнаем о новой запатентованной гибридной трансмиссии Ford, посмотрим на производительность Escape Hybrid и выясним, почему этот автомобиль может стать крупным прорывом для гибридов на автомобильном рынке.

Гибридный автомобиль — это автомобиль, который пытается объединить сильные стороны как бензиновых двигателей внутреннего сгорания, так и электродвигателей, устраняя при этом многие проблемы, характерные для автомобилей, которые относятся только к одному или другому типу. Для бензиновых автомобилей эти проблемы включают шум, дорогое топливо и загрязняющие выбросы. Электромобили с батарейным питанием всегда сдерживались коротким временем автономной работы и необходимостью подключать автомобиль к розетке для его подзарядки.

Гибридный автомобиль имеет двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель, которые работают вместе (либо одновременно, либо по отдельности, в зависимости от типа гибрида). На изображении ниже показан параллельный гибридный автомобиль, в котором и бензиновый двигатель, и двигатель могут приводить в движение транспортное средство.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Гибридный автомобиль никогда не нужно подзаряжать — всякий раз, когда вы нажимаете на тормоз, часть этой энергии сохраняется в аккумуляторах. Если батареи сильно разряжены, автомобиль может просто работать на бензине, пока двигатель внутреннего сгорания не зарядит их.

Для более подробного и подробного объяснения гибридных автомобилей ознакомьтесь с разделом «Как работают гибридные автомобили» .

Теперь давайте посмотрим на Ford Escape Hybrid.

Ford не пытался разработать совершенно новый автомобиль для своего первого набега на гибридную сферу. Все началось с проверенной модели Ford Escape с четырьмя цилиндрами, и в течение пяти лет и 100 инженеров (Car and Driver, декабрь 2004 г.) разрабатывали для него гибридную трансмиссию. Сам Escape узнаваем как внедорожник, но он относительно небольшой. В этом отношении у Escape хороший пробег даже без электродвигателя: на шоссе он расходует 25 миль на галлон.

Так что же сделали все эти инженеры, чтобы преобразовать Escape? По внешнему виду не очень. За исключением небольшого логотипа «Hybrid» на двери, другого датчика на приборной панели и вентиляционного отверстия в задней части для охлаждения батарей, вам будет трудно отличить Escape Hybrid от обычной версии.

В том то и дело, на самом деле. Причина, по которой Ford потратил так много времени на разработку Escape Hybrid, заключается в том, что он хотел, чтобы автомобиль функционировал как обычный внедорожник. Водителю не нужны специальные технические навыки для его управления. Предполагается, что электродвигатель и аккумуляторы будут работать в течение всего срока службы автомобиля без технического обслуживания. Нет даже счетчика, который сообщал бы водителю, насколько разряжен аккумулятор, потому что водитель не должен об этом беспокоиться. Работа гибридной системы максимально прозрачна. Во всех смыслах и целях Escape Hybrid — это просто внедорожник, который имеет большой пробег и не сильно загрязняет окружающую среду. Вот почему это может оказать значительное влияние на автомобильный рынок США.

Теперь давайте подробнее рассмотрим гайки и болты (а также провода и батареи), которые лежат под капотом Escape Hybrid.

Содержание
  1. Полногибридная система Ford Escape
  2. Технические характеристики Ford Escape Hybrid
  3. Вождение гибрида Ford Escape

Полногибридная система Ford Escape

Escape Hybrid включает в себя полностью гибридную технологию в рамках стандартного дизайна внедорожника Escape.

Все гибридные автомобили имеют два источника энергии — бензиновый двигатель и электродвигатель. Однако они могут работать вместе по-разному. В так называемых «мягких» гибридных конструкциях бензиновый двигатель работает всегда, а электродвигатель просто дополняет его, добавляя немного дополнительной мощности то здесь, то там для экономии топлива. Но Ford разработал для Escape полную гибридную систему.

В полной гибридной системе бензиновый двигатель и электродвигатель могут работать как по отдельности, так и одновременно. Гибридная система Escape работает в четыре этапа:

  1. Старт/Стоп- При повороте ключа зажигания Escape Hybrid оживает электродвигатель. Электродвигатель, в свою очередь, запускает бензиновый двигатель. Затем автомобиль выполняет ряд проверок, чтобы определить, может ли он переключиться на работу только от электричества: он проверяет, заряжены ли аккумуляторы, в норме ли рабочие температуры и находятся ли настройки внутреннего климат-контроля в соответствующем диапазоне (воздух максимальная настройка кондиционера требует работы бензинового двигателя). Если все в порядке, двигатель отключится, и автомобиль будет работать только на электричестве. Этот процесс занимает всего секунду или две. Когда вы останавливаетесь в Escape Hybrid, бензиновый двигатель фактически выключается. Автомобиль работает только на электричестве, пока вы стоите на светофоре или стоите в очереди на остановке. Ford приложил много усилий, чтобы сделать циклы включения и выключения бензинового двигателя как можно более плавными и плавными, но испытатели сообщили о заметной дрожи в автомобиле, когда двигатель включался или выключался. Это свойственно всем гибридным автомобилям.
  2. Электропривод . Когда Escape Hybrid разгоняется с места, он делает это за счет электроэнергии. Электродвигатели хорошо генерируют крутящий момент в диапазоне низких оборотов, поэтому они идеально подходят для этой цели. При скорости около 25 миль в час бензиновый двигатель снова запускается. Если вы едете в плотном городском потоке, вы можете проехать весь день, используя только электроэнергию. Электродвигатель и бензиновый двигатель работают в тандеме вплоть до крейсерской скорости на шоссе.
  3. Рекуперативное торможение . Всякий раз, когда вы тормозите автомобиль, кинетическая энергия движения автомобиля рассеивается в виде тепла. В гибридном автомобиле тормоза берут часть этой энергии и, используя электродвигатель в качестве генератора, возвращают энергию батареям. Вот почему гибриды на самом деле имеют больший пробег при езде по городу с пуском/остановкой, чем на открытых автомагистралях. Каждый красный свет перезаряжает батареи. Чтобы максимизировать мощность рекуперативного торможения, важно останавливаться плавно и постепенно. Нажатие на тормоз активирует штатную антиблокировочную систему , и энергия тратится впустую.
  4. Круиз с электроусилителем — на крейсерских скоростях по шоссе (примерно от 50 до 70 миль в час или от 80 до 110 км в час) бензиновый двигатель выполняет большую часть работы. Он наиболее эффективен в этом диапазоне скоростей. Но поскольку у Escape Hybrid небольшой четырехцилиндровый двигатель, ему требуется небольшая помощь при обгоне. Когда требуется увеличение скорости, включается электродвигатель, который добавляет свою мощность к бензиновому двигателю.

Escape Hybrid (наряду со всеми другими гибридными автомобилями) не имеет обычной трансмиссии с отдельными передачами для включения и выключения автомобиля. Вместо этого в Escape используется бесступенчатая трансмиссия с электронным управлением (eCVT). По словам инженеров Ford, бортовые компьютеры настраивают передачу на оптимальную настройку для экономии топлива, что приводит к увеличению эффективности на 30 процентов по сравнению с обычной коробкой передач.

Далее мы проведем некоторые расчеты и посмотрим, насколько хорош Escape Hybrid.

В долларах

Для гибрида доступны дополнительные опции на сумму около 3800 долларов, включая кожаные сиденья, дополнительные функции безопасности, розетку на 110 вольт, «пакет внешнего вида» и систему навигации GPS .

  • Побег FWD 4-цил. - 19 995 долларов США
  • Побег Полный привод 4-цил. - 23 235 долларов США
  • Побег Полный привод 6-цил. - 27 145 долларов США
  • Escape Hybrid FWD — 26 970 долларов.
  • Гибридный полный привод Escape — 28 595 долларов.

Технические характеристики Ford Escape Hybrid

Чтобы повысить эффективность самого бензинового двигателя, Ford использовал четырехцилиндровый двигатель с циклом Аткинсона в гибридной версии Escape. Двигатели Аткинсона более экономичны, чем двигатели стандартного цикла (известные как двигатели цикла Отто ) за счет лошадиных сил. Чтобы узнать о цикле Аткинсона, см. Публикации Линдси: Механизм цикла Аткинсона .

2,3-литровый алюминиевый четырехцилиндровый двигатель Escape Hybrid с двумя верхними распредвалами развивает мощность 133 л.с. при 6000 об/мин. Трехфазный синхронный электродвигатель с постоянными магнитами добавляет 94 лошадиных силы в диапазоне 3000–5000 об/мин. Сам по себе бензиновый двигатель может развивать крутящий момент 129 фунт-футов при 4500 об/мин. (Для сравнения, четырехцилиндровый двигатель негибридного Escape развивает мощность 153 л.с. при 5800 об/мин и крутящий момент 152 фунт-фут при 4250 об/мин.)

Полный привод Escape Hybrid весит 3893 фунта (1766 кг) — гибридные компоненты добавляют к весу Escape около 500 фунтов (230 кг). С колесной базой 103,1 дюйма (261,9 см) и дорожным просветом 8 дюймов (20 см) это относительно компактный внедорожник. Escape ездит на шинах Continental ContiTrac EcoPlus (запасные входят в комплект). Топливный бак вмещает 15 галлонов.

Согласно журналу Car and Driver (декабрь 2004 г.), полноприводный Escape Hybrid с полным пакетом опций разгоняется с нуля до 60 миль в час (97 км/ч) за 10,8 секунды , развивает максимальную скорость 102 мили в час (164 км/ч) и разгоняется до 70 км/ч . миль/ч (113 км/ч) до полной остановки через 195 футов (60 метров).

Для всех, кто заинтересован в покупке гибрида, одним из самых важных показателей является расход топлива . Escape не приблизится к 50 милям на галлон или более, предлагаемым компактными гибридами. Форд оценивает его в 35 миль на галлон в городе, 29 миль на галлон на шоссе. Несколько различных испытаний (USAToday, 13.05.04; Motor Trend, август 2004 г.) показали, что реальные цифры, вероятно, будут на несколько миль на галлон ниже, но Escape Hybrid по-прежнему предлагает 20-25-процентное увеличение экономии топлива по сравнению с негибридный Escape и огромный выигрыш по сравнению с более крупными внедорожниками, которые едва расходуют 10 миль на галлон.

Ford Escape Hybrid выпускается в переднеприводной (FWD) или полноприводной (AWD) версиях. Официальный рейтинг пробега EPA для версии FWD составляет 33 мили на галлон в городе и от 31 до 36 миль на галлон на шоссе. Для полноприводной версии это 33 мили на галлон в городе и 29 на трассе. С этими цифрами одного бака бензина должно хватить на 400–500 миль (650–800 км).

Ознакомьтесь со следующим разделом, чтобы узнать, каково это — управлять Escape Hybrid.

Гибридная эффективность города/шоссе

Двигатель внутреннего сгорания неэффективен для разгона тяжелого автомобиля от остановки до полной скорости — он сжигает много бензина. А в городе вы делаете это каждые пять кварталов или около того. Так автомобиль, работающий только на бензиновом двигателе, лучше расходует по трассе, где меньше остановок и стартов. Гибридный автомобиль может работать на электричестве только на низких скоростях, поэтому он не сжигает бензин во время остановок и троганий с места. Кроме того, каждая остановка перезаряжает аккумулятор. Таким образом, гибриды лучше проезжают по городу, чем по шоссе, где большую часть работы выполняет двигатель внутреннего сгорания.

Вождение гибрида Ford Escape

Побег из кабины гибрида

For the most part, driving an Escape Hybrid is like driving a non-hybrid Escape, or any other small SUV for that matter. Ford went to great lengths to ensure that you wouldn't even realize you were driving a hybrid if someone didn't tell you.

On the other hand, there are a few quirks that show up on the road, like the aforementioned shudder when the gasoline engine kicks in. The regenerative braking system also feels different, since the speed is being reduced in a different way from standard disc brakes -- you can feel it when the regular brakes kick in on a hard stop.

С другой стороны, еще одно отличие связано с трансмиссией. Наряду с сообщениями об увеличении эффективности использования топлива, которое достигается за счет использования бесступенчатой ​​трансмиссии с электронным управлением (eCVT), также наблюдается более плавная езда. Нет резкого толчка при переключении на повышенную или пониженную передачу.

Задние сиденья можно сложить, чтобы получить до 65,5 кубических футов грузового пространства.
Задние сиденья можно сложить, чтобы получить до 65,5 кубических футов грузового пространства.

Единственное изменение на приборной панели касается тахометра, показания которого ниже нуля, что указывает на то, что двигатель выключен и автомобиль работает только на электричестве. Если навигационная система приобретена, то экран дисплея имеет гибридную графику потока энергии.

Вы можете подумать, что батареи, необходимые для питания небольшого внедорожника, займут большую часть грузового пространства. На самом деле, 250 никель-металлгидридных элементов Escape Hybrid размера D (соединенных последовательно ) лежат под задним грузовым отсеком.

Этот грузовой отсек меньше, чем грузовой отсек негибридного Escape, но всего на несколько дюймов. Пространство для водителя и пассажиров не изменилось.

В качестве первой попытки создать практичный гибридный внедорожник Ford Escape Hybrid представляет собой превосходный образец инженерной мысли. Это определенно лучше для окружающей среды и предлагает более низкие затраты на топливо, чем любой другой внедорожник на рынке. Хотя он не так безвреден для окружающей среды, как Toyota Prius, расходуя 60 миль на галлон в городе и 51 милю на галлон на шоссе, в долгосрочной перспективе он может быть лучше для планеты. Создавая гибрид для средней семьи, которой обычно требуется немного места для комфортного путешествия, Ford может помочь разместить миллионы гибридов в американских гаражах в течение десятилетия.

Для получения дополнительной информации о Ford Escape Hybrid и смежных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Много дополнительной информации

Статьи по Теме

  • Уголок викторины: викторина по гибридным автомобилям
  • Как работают гибридные автомобили
  • Как работают электромобили
  • Как работает Hy-wire от GM
  • Как работает водородная экономика
  • Как работают автомобильные двигатели
  • Как работают электродвигатели
  • Объяснение экономии топлива EPA
  • Как работают цены на газ
  • Как работают автомобили на природном газе
  • Фотографии гибридных автомобилей 2007 года
  • Реальные чемпионы по экономии топлива по версии Consumer Guide

Больше отличных ссылок

  • Автомобили Ford: Гибрид побега
  • Ford Vehicles: Escape Hybrid: Калькулятор экономии топлива
  • HybridCars.com: Первые впечатления от Escape Hybrid Driver
  • Дорожные испытания семейного автомобиля: Ford Escape Hybrid 2005 г.
  • TomPaine.com: побег от нефтяной зависимости - 12 августа 2004 г.

Источники

  • Кирико, Нил. «Первая поездка: Ford Escape Hybrid 2005 года». Motor Trend, август 2004 г.
  • Хили, Джеймс. « Ford использует гибрид с многообещающим новым Escape ». USAToday.com, 13 мая 2004 г.
  • Сешнс, Рон (редактор). «Motor Trend 2005 и 2006 Sport / Utility, Truck & Van Buyer's Guide». Motor Trend, ноябрь 2004 г.
  • Вандерверп, Дэйв. «После миллиона человеко-часов Ford выпускает первый гибридный внедорожник». Банка и водитель, декабрь 2004 г.
  • Автомобили Ford: Гибрид побега