Hybridy dlouhodobě kralují segmentu vozidel s nízkou spotřebou paliva. Kombinují úsporné spalovací motory s elektromotory a samonabíjecími bateriemi. Do roku 2005 tomuto segmentu dominovaly malé vozy. Neměli dost síly. Nabízely malý nákladový prostor. Na scénu nastoupil Ford Escape Hybrid.
Změnil pravidla hry.
Toto SUV dostane až 36 mpg. Není to nejhospodárnější auto na dnešním trhu. Pro průměrnou čtyřčlennou rodinu je ale úspora u pumpy značná. Dokazuje, že k úspoře peněz nepotřebujete kompaktní velikost.
Зміст
Jak funguje hybridní technologie
Abyste porozuměli Escape Hybrid, musíte pochopit technologii pod kapotou. Hybridní automobil kombinuje benzinový spalovací motor s elektrickým pohonem. Jeho cílem je odstranit nedostatky jednotlivých systémů. Benzinová auta produkují emise. Jsou hluční. Spalují drahé palivo. Čistě elektrická auta čelí „strach z dojezdu“. Vyžadují dobíjení ze sítě. Jejich životnost baterie byla historicky krátká.
Hybrid tyto problémy řeší. Využívá spalovací motor a elektromotor pracující v tandemu. Systém mezi nimi přepíná nebo využívá oba současně.
Ford Escape Hybrid využívá paralelní hybridní design.
Vůz může pohánět jak benzínový, tak elektromotor. Auto nikdy nepotřebuje externí nabíjení. Při brzdění vzniká energie. Tato kinetická energie je uložena v baterii. Pokud náboj klesne na kriticky nízkou úroveň, převezme řízení benzínový motor. Funguje, dokud se baterie nenabijí.
„Hybridní automobil má spalovací motor a elektromotor, které spolupracují.“
Tato konstrukce eliminuje potřebu síťového připojení. Úplně eliminuje úzkost z rozsahu. Jezdíte s ním jako s každým jiným autem.
Únikové inženýrství
Ford k úkolu přistoupil pragmaticky. Nenavrhli nové auto od nuly. Vzali stávající čtyřválcový Ford Escape. Jedná se o relativně malé SUV. I bez elektrické asistence dostane na dálnici 25 mpg. To je na svou třídu slušná úspora.
Inženýrský tým strávil na tomto projektu pět let. Na hybridní elektrárně pracovalo sto inženýrů. Jejich cílem byla integrace.
Vizuálně jsou změny neviditelné. Tělo zůstává rozpoznatelné jako standardní Escape. Na dveřích si můžete všimnout malého odznaku „Hybrid“. Palubní deska je mírně odlišná. Zadní větrací otvor pomáhá udržovat baterii chladnou. Bez těchto vodítek si většina lidí nevšimne rozdílu.
Toto nebyl specializovaný experiment. Jednalo se o masivní inženýrské úsilí aplikované na osvědčenou platformu. Výsledkem byl vůz, který by mohl konkurovat na masovém trhu. Přinesl hybridní účinnost do segmentu, který ji dříve ignoroval.
Otázkou zůstává, zda tento průlom změní chování spotřebitelů. První data naznačují velký zájem. Skutečným testem je ale dlouhodobá spolehlivost a realistický výkon při každodenním používání.
To byla podstata celého návrhu. Ford nepřihodil jen benzínový motor a malou baterii a nenechal to tak. Společnost strávila roky zdokonalováním Escape Hybrid, protože se potřeboval chovat jako běžné SUV. K provozu nepotřebujete inženýrský titul. Stačí otočit klíčkem.
Elektromotor a baterie jsou dimenzovány na celou životnost vozidla a nevyžadují údržbu. Na palubní desce není žádný indikátor, který by vás upozornil na nízkou úroveň nabití. Systém automaticky přepíná mezi zdroji napájení. Je neviditelná. Podle všech praktických měřítek je Escape Hybrid prostě SUV s vynikající spotřebou paliva a nízkými emisemi. Právě tato jednoduchost mohla skutečně změnit situaci na americkém automobilovém trhu. Zpřístupnění hybridní technologie běžnému kupujícímu bez nutnosti školení bylo její nejinovativnější funkcí.
Ale co se stane, když otevřete kapotu? Podívejme se na hardware.
Plně hybridní systém Ford Escape
Pod plastovými panely se skrývá složitý tanec mechanických a elektrických součástek. Srdcem systému není jen malý elektromotor asistující většímu motoru. Jedná se o plně integrovaný paralelní hybridní systém.
Ford použil 2,3litrový řadový čtyřválcový benzínový motor. Je kombinován se synchronním motorem s permanentním magnetem. Tyto dvě jednotky jsou propojeny prostřednictvím zařízení pro sdílení výkonu, což je v podstatě složitá planetová převodovka. Tato konstrukce umožňuje motoru přímo otáčet koly nebo vyrábět elektřinu pro nabíjení baterie. Umožňuje také elektromotoru nezávisle roztáčet kola při nízkých rychlostech.
Baterie je nikl-metal hydridová (NiMH) jednotka. Je umístěn pod zadními sedadly. Jeho kapacita je na moderní standardy skromná, ale pro krátké elektrické výboje stačí. Systém automaticky řídí stav nabití. Rekuperační brzdění zachycuje energii, která by se jinak ztratila jako teplo. Tato energie se vrací zpět do baterie.
Převodovka je bezestupňová převodovka (CVT) ve všech, kromě názvu. Planetová převodovka vytváří efekt proměnného převodového poměru. To umožňuje motoru být v nejúčinnějším rozsahu otáček častěji než tradiční automat. Elektromotor vyplňuje mezery. Poskytuje točivý moment, když je potřeba, a ukládá energii, když ne.
Proč je to pro řidiče důležité?
Většina řidičů si nikdy nevšimne rozdílu mezi tímto autem a běžným benzinovým autem. Přechod mezi elektrickým a benzinovým pohonem je plynulý. Žádné škubání. Žádné zpoždění. Systém rozhoduje, který zdroj energie použít, na základě polohy plynového pedálu, rychlosti a nabití baterie. Jen řídíš.
Tento přístup odstranil překážky vstupu. Nemuseli jste se učit „nabíjet“ auto. O výdrž baterie jste se bát nemuseli. Auto prostě fungovalo. To je důvod, proč Escape Hybrid rezonoval u kupujících, kteří chtěli výhody hybridu bez potíží. To se stalo důkazem konceptu pro masovou adopci.
Skutečný dopad
Escape Hybrid nezměnil jen způsob, jakým lidé o hybridech přemýšleli. Změnilo to přístup Fordu k elektrifikaci. Ukázal, že hybridy mohou být praktické. K dispozici. Snadné použití. Prodej prokázal, že spotřebitelé jsou ochotni přijmout technologii, pokud nevyžaduje změnu životního stylu.
Technika stojící za Escape Hybrid je důkazem odhodlání Fordu zpřístupnit elektrickou mobilitu. Nebylo to o vytvoření specializovaného produktu pro techniku.
Jak Ford Escape Hybrid vlastně funguje
Zapomeňte na „lehké“ hybridy, kde se benzínový motor nikdy úplně nezastaví. Ford navrhl Escape Hybrid jako kompletní systém. Benzínový motor a elektromotor se nejen vzájemně nahrazují, ale spolupracují. Získáte samostatnou práci, společnou práci a vše mezi tím.
Systém funguje ve čtyřech různých fázích.
Začněme nastartováním motoru. Otočte klíčem. Nejprve se probudí elektromotor. Nastartuje benzínový motor. Pak přijde kontrola. Počítač zkontroluje úroveň nabití baterie. Kontroluje provozní teploty. Potvrzuje nastavení klimatizace. Pokud je klimatizace zapnutá na maximum, motor zůstane zapnutý. Pokud jsou podmínky správné, benzínový motor se okamžitě vypne. Nyní jezdíte pouze na elektřinu.
To se stane během několika sekund.
Když zastavíte na semaforu, benzínový motor se vypne. Stojíš mlčky. Čekáš na průjezdu? Umlčet. Ford výrazně vyhladil cykly zapnutí/vypnutí. Testeři zaznamenali znatelné vibrace při restartování nebo vypínání motoru. Toto je standardní hybridní chování. Nečekejte šepot Rolls-Royce.
Ke zrychlení zpočátku dochází výhradně na elektřinu. Elektromotor poskytuje okamžitý točivý moment při nízkých otáčkách. To je ideální nástroj pro přetaktování od začátku. Benzínový motor se nerozběhne, dokud nedosáhnete rychlosti asi 25 mph. V hustém městském provozu můžete jet celý den, aniž byste kdy nastartovali benzínový motor. Dva zdroje pracují v tandemu až do dálničních rychlostí.
A pak je tu regenerativní brzdění.
Konvenční automobily při brzdění rozptýlí kinetickou energii jako teplo. Chytají to hybridy. Elektromotor mění svou roli. Stává se generátorem. Vrací energii zpět do baterie. Každé červené světlo je mini nabíječka. To je důvod, proč hybridy poskytují v porovnání s otevřenými dálnicemi vynikající spotřebu paliva v městském provozu zastavujících se a rozjíždět se. Zde je důležité plynulé brzdění. Pevně zabrzděte a aktivuje se protiblokovací systém. Ztrácíte obnovenou energii.
Jízda po dálnici mění dynamiku.
Při rychlostech mezi 50 a 70 mph (80 a 110 km/h) odvede většinu práce benzínový motor. Zde je to nejúčinnější. Escape má ale malý čtyřválcový motor. Postrádá syrovou sílu. Když potřebujete předjíždět, zapojí se elektromotor. Benzínovému motoru přidává koňskou sílu. Získáte zrychlení bez podřazování.
Nechybí tradiční převodovka s převody. The Escape využívá Elektronicky řízenou plynule proměnnou převodovku (eCVT). Palubní počítače neustále upravují převodový poměr pro optimální spotřebu paliva. Inženýři Fordu říkají, že to poskytuje 30procentní nárůst účinnosti ve srovnání s konvenčními převodovkami.
Nyní se podíváme na cenovku.
Escape Hybrid Pricing and Options
Hybridní verze může přidat možnosti v hodnotě asi 3 800 $. Kožené sedačky. Pokročilé bezpečnostní funkce. 110V zásuvka pro notebooky nebo nářadí. Balíček vylepšení exteriéru. GPS navigace.
Níže jsou uvedeny základní ceny za celou řadu.
-
Únikový FWD 4-válec. – 19 995 dolarů
-
Únikový AWD 4-válec. – 23 235 dolarů
-
Únikový AWD 6-válec. – 27 145 dolarů
-
Escape Hybrid FWD – 26 970 $
-
Escape Hybrid AWD – 28 595 $
Hybrid s pohonem předních kol stojí těsně pod 27 000 $, což je prémie, ale není to anomálie v segmentu. Hybrid s pohonem všech kol stojí 28 595 dolarů. Pro většinu kupujících je toto číslo důležité.
Dále se podíváme na čísla, abychom zjistili, zda se tato prémie vyplatí z hlediska úspory paliva.
Architektura hnacího ústrojí a údaje o výkonu
Ford do Escape nedal jen baterii. Přepracovali benzínový motor, aby zlepšili účinnost. Hybridní verze využívá 2,3litrový hliníkový čtyřválcový motor v Atkinsonově cyklu. Atkinsonův cyklus obětuje špičkový výkon pro lepší tepelnou účinnost. Je to kompromis. Standardní motory s Ottovým cyklem jsou výkonnější. Motory s Atkinsonovým cyklem jsou hospodárnější.
Benzínový motor vyvíjí 133 koní. při 6000 ot./min. Točivý moment je dimenzován na 129 lb-ft při 4 500 ot./min. Elektrickou částí je třífázový synchronní motor s permanentními magnety. Přidává 94 koní, ale pouze mezi 3000 a 5000 otáčkami za minutu.
Porovnejte to s nehybridním Escape. Jeho čtyřválcový motor vyvine 153 koní. při 5800 ot./min a točivém momentu 152 lb-ft při 4250 ot./min. Papírově hybridní verze ztrácí na výkonu. Ale vítězí v efektivitě.
Hmotnost a dynamika
Hmotnost zabíjí účinnost. Pohon všech kol (AWD) Escape Hybrid váží 3 893 lb (1 766 kg). To je asi o 500 liber těžší než standardní model. Hybridní komponenty nejsou levné.
Rozvor náprav je 103,1 palce. Světlá výška je skromných 8 palců. Na SUV je kompaktní. Kontakt s vozovkou zajišťují pneumatiky Continental ContiTrac EcoPlus. Součástí je náhradní díl v plné velikosti. Plynová nádrž pojme 15 galonů.
Metriky výkonu
Magazín Car and Driver testoval plně naložený model s pohonem všech kol v prosinci 2004. Zde jsou přesná čísla:
- 0-60 mph: 10,8 sekundy
- Nejvyšší rychlost: 102 mph (164 km/h)
- Brzdění 70-0 mph: 195 stop (60 metrů)
Tohle není závodní auto. Ale on přichází.
Realita spotřeby paliva
Pokud hledáte hybridní vůz, zajímá vás jedno číslo. Míle na galon. Escape Hybrid nedosáhne hodnocení 50+ mpg menších hybridů. Podle Forda:
- Město: 35 mpg
- Dálnice: 29 mpg
Nezávislé testy USAToday a Motor Trend ukazují, že skutečná čísla budou o něco nižší. Úspora oproti nehybridnímu Escape je však 20 až 25 procent. To je významný ukazatel. Výrazně také překonává větší SUV, která se snaží dosáhnout 10 mpg.
Hodnocení EPA se liší v závislosti na jednotce. Verze s pohonem předních kol (FWD) vrací 33 mpg ve městě a 31-36 mpg na dálnici. Pohon všech kol (AWD) klesá na 33 mpg ve městě a 29 mpg na dálnici. S 15galonovou nádrží je dojezd 400 až 500 mil. To stačí na přejezd států bez častých zastávek.
Proč jízda ve městě upřednostňuje hybridy
Spalovací motory nesnášejí volnoběh. Nesnáší pomalé zrychlování. Nesnáší časté zastávky. Těžké SUV při zkušební jízdě spotřebovává palivo neefektivně. Benzín spalujete jen proto, abyste překonali setrvačnost.
Tento problém řeší hybridy. Pohyb při nízkých rychlostech pohání elektromotor. Při jízdě v dopravních zácpách se nespotřebovává benzín. Brzdění je rekuperační, energie se vrací do baterie.
To je důvod, proč mají hybridy lepší spotřebu ve městě než na dálnici. Na dráze odvádí většinu práce spalovací motor. Ve městě jede elektromotor na plný výkon.
Nejlepší dojmy
Jaký je to pocit při řízení?
Přechod mezi elektrickým a benzínovým pohonem je plynulý. Přepínání si téměř nevšimnete. V nízkých rychlostech je auto tiché. V čistě elektrickém režimu dominuje dopravním zácpám.
Zrychlení je přiměřené, ale ne naléhavé. Elektromotor poskytuje okamžitý točivý moment z klidu. Benzínový motor naskočí, když je potřeba větší výkon. Systém zvládá řazení bez problémů.
Brzdění působí jinak. Regenerační brzdění vytváří dodatečný odpor. Musíte upravit tlak na pedál. Chvíli trvá, než si zvyknete.
Manipulace je stabilní. Přídavná hmotnost mírně snižuje těžiště. Naklánění těla je minimální. Pneumatiky Continental poskytují dobrou přilnavost.
Interiér je tichý. Hluk větru je minimální. Hybridní systém nepíská ani nebručí. Je to vyleštěné.
Je zábavné řídit? Vlastně ne. Je praktický. Efektivní. Klid. Klade hospodárnost nad sportovnost.
Pro většinu kupujících je to hlavní cíl.
Ve většině případů nikdy nebudete vědět, že řídíte hybridní vůz. Inženýři Fordu navrhli Escape Hybrid tak, aby co nejvěrněji napodoboval standardní kompaktní SUV, díky čemuž je elektrické hnací ústrojí prakticky neviditelné. Pokud byste neznali technické specifikace, nevšimli byste si, že asistenci poskytuje elektromotor.
Pokud ale jezdíte dostatečně aktivně, začnou se objevovat zvláštnosti.
Chvění a pocit brzd
Nejviditelnějším znakem je chvění. Dochází k němu, když se benzínový motor znovu zapne poté, co vůz jel setrvačností nebo jel pouze na elektrický pohon. Jde o mírné škubnutí, které cítíte v celém těle. Není drsný, ale výrazně se liší od plynulé akcelerace běžného spalovacího motoru.
Pak přijde brzdění. Rekuperační brzdění využívá elektromotor ke zpomalení vozidla a zároveň rekuperuje energii. To znamená, že zpomalení je jiné. Nespoléháte se jen na tření destiček na brzdových kotoučích. Změnu odporu cítíte ještě předtím, než se zapojí fyzické brzdy. Při prudkém brzdění je patrný přechodový bod, kdy hydraulické brzdy přebírají řízení, aby vůz úplně zastavily. To vyžaduje mírné úpravy pravé nohy.
Výhoda eCVT
Hlavní výhodou je převodovka. Ford vybavil Escape elektronicky variabilní převodovkou (eCVT). Na rozdíl od tradičního automatu s pevným převodem nemá tento systém žádné fyzické převody, které by bylo možné řadit.
Výsledkem je neuvěřitelně hladká jízda. Při akceleraci nedochází k ostrým rázům. Bez sepnutí spojky. Nedochází k žádným výkyvům otáček, které působí jako rána. Přenos výkonu je lineární. Sešlápnete pedál a auto se rozjede. Tečka.
Tato hladkost je jedním z hlavních důvodů uváděného zlepšení účinnosti paliva. Motor pracuje ve svém optimálním rozsahu účinnosti častěji, protože nemusí měnit převodové poměry. eCVT řídí distribuci výkonu mezi zážehový motor a elektromotory a zajišťuje efektivní provoz systému.
Je to sportovní auto? Ne. Ale pro každodenní dojíždění z něj nedostatek trhání při řazení dělá jedno z nejplynulejších kompaktních SUV na silnici. Jen si musíte zvyknout na to, že brzdový pedál je zpočátku trochu jiný.
Přístrojová deska vypráví příběh
Přístrojový štít zůstává z velké části beze změn, s výjimkou jedné specifické úpravy otáčkoměru. Uvidíte, že hodnoty klesnou pod nulu. Je to chytrý malý indikátor, který vám řekne, že spalovací motor je vypnutý a vůz jede pouze na elektrický pohon. Pokud zvolíte navigační systém, získáte bonus: na displeji se zobrazí grafika toku energie hybridního pohonného ústrojí. Ukazuje přesně, jak se energie pohybuje systémem v reálném čase.
Kde jsou schované baterie?
Je snadné předpokládat, že uložení dostatečného množství baterií pro pohon malého SUV by zabralo celý kufr. S tím však inženýři Fordu nesouhlasili. Escape Hybrid využívá 250 D-size baterií založených na nikl-metal hydridové technologii. Jsou zapojeny do série a umístěny vodorovně pod zadním nákladovým prostorem.
Toto umístění má za následek menší nákladový prostor než u běžného (nehybridního) Escape. Ztráta je jen pár centimetrů. Pro řidiče a cestující zůstává vše beze změny. Kompromisy se nedělají ani v pohodlí, ani v prostoru nad hlavou.
Měli byste přejít?
Jako první pokus o praktické hybridní SUV vyniká Ford Escape Hybrid jako vynikající kus techniky. Je šetrnější k životnímu prostředí a přináší nižší náklady na palivo než jakékoli jiné SUV v současnosti na trhu. Zatím se nevyrovná Toyotě Prius, která je hodnocena na 60 mpg ve městě a 51 mpg na dálnici. Ale z dlouhodobého hlediska může být Escape pro planetu lepší. Vytvořením hybridního vozu pro průměrnou rodinu může Ford pomoci umístit miliony z nich do amerických garáží během deseti let.
„Vytvořením hybridního vozu pro průměrnou rodinu, která obvykle potřebuje malý prostor pro pohodlné cestování, by Ford mohl pomoci uvést miliony hybridů do amerických garáží během deseti let.“
Zjistěte více
Další informace o Ford Escape Hybrid a souvisejících automobilových tématech naleznete na následujících odkazech.
Související články HowStuffWorks
- Kvízový koutek: Kvíz o hybridních autech
- Jak fungují hybridní vozy?
- Jak fungují elektromobily?
- Jak funguje GM Hy-wire
- Jak funguje vodíková ekonomika?
- Jak fungují motory automobilů?
- Jak fungují elektromotory
- Jak se určují ceny benzínu?
- Jak fungují auta na zemní plyn?
- Fotografie hybridních vozů 2007
- Šampioni skutečné spotřeby paliva podle Průvodce spotřebitele
Další užitečné odkazy
- Ford Vehicles: Escape Hybrid
- Ford Vehicles: Escape Hybrid: Kalkulačka úspory paliva
- HybridCars.com: Escape Hybrid Early Driver Impressions
- Zkušební jízda rodinného vozu: 2005 Ford Escape Hybrid
- TomPaine.com: Útěk z ropné závislosti – 12. srpna 2004
Zdroje
- Chirico, Neil. “First Drive: 2005 Ford Escape Hybrid.” Motor Trend, srpen 2004.
- Healey, Jamesi. “Ford jde hybridně se slibným novým Escape.” USAToday.com, 13.5.2004.
- Sezení, Rone (redaktor). “Motor Trend 2005 & 2006 Sport/Utility, Truck & Van Buyer’s Guide.” Motor Trend, listopad 2004.
- Vanderwerp, Dave. “Po miliónu člověkohodin Ford vyrábí první hybridní SUV.” Auto a řidič, prosinec 2004.
- Ford Vehicles: Escape Hybrid
