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環保科技Toyota Prius帶來全新汽車價值

2010.07.05  作者:c arnews  

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近年來,Hybrid成為炙手可熱的話題,無論市售車或是概念車,Hybrid拉近了環保與現實生活之間的距離,油電複合儼然是當今最夯的動力技術。在眾多的油電複合動力車款當中,Toyota Prius是最受重視的車款,這不僅是市售全球最暢銷的油電複合汽車,其中更蘊含了油電複合技術的最佳方程式。

回顧歷史,油電複合動力最早使用於柴油潛艇,至於汽車領域,Ferdinand Porsche於1898年發表了汽油引擎結合發電機的動力概念,然而,這項技術只停留在實驗階段,一直等到1990年代才重新獲得重視。Toyota率先投入油電複合動力系統的研發,進而在1997年推出第一代Prius,這部掀背車相貌奇特,沒有驚人的性能,也沒有寬敞的空間,卻造成了極大的轟動;如果說電子噴射供油系統是將類比推向數位的分水嶺,油電複合就是動力導向環保的關鍵,肯定是近代汽車動力技術的重要里程碑。

Toyota Prius擁有十分理想的動力型態,問世十餘年來已深深改變人們的生活觀念,意義格外深遠

最早將油電複合付諸量產 致力推行Strong Hybrid概念

十幾年前,當Toyota發表初代Prius時油電複合動力並沒有受到各家車廠的青睞。當時的動力研發主流觀念是找尋替代能源,使用石油的內燃機被列為淘汰之列,於是我們見到了氫燃料、燃料電池…等新興動力系統。然而,計畫總是比不過變化,替代動力跟不上國際能源局勢的腳步,把石油效率發揮至極的油電複合便成為最適切的汽車動力。

除了環保,對於使用者而言,實用才是更重要的環節,假如不能切合實際生活,油電複合也只是噱頭,無法維持長久,更不可能往後衍生世代。其中,引擎與電動馬達之間的切換與互動是油電複合動力的重要關鍵,為了讓達成全方位的表現,Toyota工程師為Prius選擇了Strong Hybrid,在這套系統中汽油引擎與電動馬達是可以平等運作的:當電池存量不足,可以強制啟動汽油引擎隨時為電池進行充電;相反之,行駛間汽油引擎產生的多餘動能則可以進行回收利用,至於回收的電能比例也比其他品牌的油電複合更高一籌。

其他品牌採用的油電複合系統多半為Mild Hybrid,這是以內燃引擎為主,電動馬達為輔的動力型式。對於製造者而言,Mild Hybrid無需大幅改動現有引擎架構,縮減開發成本與時間是一大優點,不過,一旦電動馬達的演出舞台遭受限制,使用者就沒辦法享用電力帶來的好處。

Strong Hybrid與Mild Hybrid的主要差別在於純電力模式(EV Mode)的參與程度,由於Prius擁有高輸出功率的電動馬達,可以在純電力狀態下呈現比較優異的距離與速度,這會帶來什麼好處?由於電動馬達一啟動就可以發揮最高扭力,至於內燃機則需要一定的轉速才能進入最佳狀態,所以當你在停紅綠燈、逛市區、鑽巷子…低速行駛狀態,就是純電力模式如魚得水的時候。

除此之外,運轉中的電動馬達比內燃機更安靜,在擁擠的市區,純電力模式顯然是上上選。

New Prius內裝結合創新概念和優異空間彈性,兼顧人性化和實用性。前方中置儀錶板,配置可顯示多種車輛狀態的即時資訊;中控台周圍和方向盤上的操控區,則提供操作便利性,包括7吋高畫質螢幕的整合式觸控螢幕DVD/衛星導航/智慧型藍牙行動通訊系統、多功能駕駛模式按鍵、空調、音響,以及電子式排檔桿等

全方位持續進化 整合多項科技動力

初代Prius(代號NHW10)是一款實驗性濃厚的作品,2000年發表的改良版Prius(NHW11)進而導入北美市場。在2004年,第二代Prius(NHW20)擁有長足進化,再加上多位好萊塢明星的加持,隨即聲名大噪,在北美市場創下67萬輛的銷售數量。至於第三代Prius於2009年春季正式登場,這次Toyota將Prius的汽油引擎排氣量加大為1.8升(代號2ZR-FXE),這具引擎的壓縮比高達13.0:1,甚至比訴求性能的跑車還要高!原因何在?由於內燃機在油電複合系統中必須負責帶動電動馬達,需要優渥的扭力表現,因此Toyota採取高壓縮比的設計增加扭力,讓整體系統變得更諧調。然而,高壓縮比卻會導致爆震,為了解決這項問題,Toyota工程師特地把Prius的進氣汽門延遲開啟,些許油氣會造活塞上死點時逆回進氣歧管,藉以降低燃燒室的壓縮力,即可控制爆震。

數據方面,第三代Prius的最大馬力與扭力分別提升至99ps/5200rpm及14.5kg.m/4000rpm。至於電動馬達的輸出扭力則為最大動力升級為82ps與21.1kg.m,油電整合的出力峰值來到136ps,相較於上個世代,第三代Prius從靜止加速至100km/h的加速時間足足少了一秒,動力水準明顯提升。

與他油電混合系統相較,Prius之電動馬達輸出功率更勝一籌。除了動力數據上的差異外,Prius之油電複合的設計思維顯得更具人性!Prius同時握有高效能汽油引擎與電動馬達,無論切入何種動力模式都顯得游刃有餘。至於其他同質性之Hybrid系統仍是以引擎為主要動力,所採用的電動馬達扮演輔助性質的角色。除了引擎與電動馬達,冷氣更是判別節能功效的關鍵,採用電子式壓縮機的Prius能在汽油引擎休止時以電能驅動,動能回收效率大幅超越同級車,進而擁有更佳的油耗表現。

New Prius輕薄化前座椅背為後座乘客創造了更優異的腿部空間,略為後移的車頂,讓後座乘客能夠享有更多的頭部空間;行李廂開口大,空間也更寬敞,可容納三套高爾夫球具

立竿見影的PHEV科技 將動力效率發揮至極

擁有當今最純熟的油電複合動力,Toyota工程師更進一步將Prius的實用功能深入拓展,全新發表的PHEV(Plug-in Hybrid Vehicle)是一項拓展功能,只要打開位於油箱蓋內的插座即可使用一般家用電源進行充電,這項功能不僅能增加純電力模式的使用範圍,更可以將汽油使用量降至最低程度。

根據Toyota工程師的規劃,Prius的PHEV功能是以都會通勤族為設計主角,每天行駛的距離約在20~30km之間,再根據Prius滿格電力的行駛距離23.4km來換算,如果能夠每天進行充電,幾乎不需要使用汽油,換言之,此時Prius就是一輛純電動車!當然,純電力、零油耗是一個理想境界,履行這項境界的前提是充電站必須像加油站一樣普及,這並不是短期內可以實現的龐大計畫,因此,Toyota工程師認為Prius的PHEV功能絕對是眼前的最佳動力方案。

如果你的行駛距離超過上述設定範圍,Prius仍能提供十分完善的交通功能。假設將每天駕駛距離超過了Prius的純電力模式行駛範圍,別怕,就算用完電力,車上還有汽油引擎最為後盾。就原廠提供的平均數據來看,Prius喝一公升汽油可跑30.6km/L,再加上電力充滿行駛23.4km的行駛距離,兩相總和距離為約57km,假如能不斷隨時充滿電力(跑完57km後隨即充電),用光一整桶汽油的行駛距離可以長達2,700km。當然,若有長途駕駛的需求,使用者即可恢復油電複合的動力狀態,不必擔心找不到充電站的問題。在相同狀況中,純電動車或氫氣車極可能因充電基礎設施不足而停擺,因此裝設PHEV功能的Prius無疑是最理想的動力選擇。

隨著能源窘缺以及生活環境變遷,汽車動力技術面臨前所未見的發展限制,我們需要的是立即可用的科技,而不是存在實驗室的理想數據,Prius能充分運用電力,大幅提升汽油引擎的效率;擁有Prius的油電複合科技,人們可以將生活拘束與限制縮小至最低範圍,同時將行動自由提升至最高程度,的確是真實生活中最適切的環保動力。?

提供三種駕駛模式,包括純電動行駛的「EV模式」、抑制油門反應與冷氣輸出的環保「ECO模式」,以及可加強油門反應達成瞬間爆發的「PWR模式」,讓車主隨心所欲變換車輛輸出動力,充分享受不同駕駛樂趣

複合動力系統指示器透過顯示幕清楚呈現,讓駕駛了解車輛是以馬達動力或引擎動力行駛,引導駕駛用最經濟的方式駕駛車輛

 

車尾設計與車側線條流暢地整合,呈現出大膽、銳利的外觀。車尾高辨識性尾燈組配合空氣力學採折角造型,LED煞車燈面積增大,後擾流尾翼採黑色設計(附第三煞車燈),另外後保桿上則整合了一個小型輔助擾流板,以提升車尾穩定性

 

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