混合動(dòng)力版系統(tǒng)架構(gòu)：并聯(lián)式與串聯(lián)式

　　混合動(dòng)力版系統(tǒng),，市場(chǎng)一般譯做油電混合系統(tǒng)，顧名思義,，代表著其動(dòng)力系統(tǒng)中有兩種以上的動(dòng)力來(lái)源,，讓使用者能夠混合使用。
 
現(xiàn)有的混合動(dòng)力版系統(tǒng)大多以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)搭配,，以提供更佳的使用結(jié)果,。著眼于原油的枯竭，各大汽車(chē)公司無(wú)不全力發(fā)展新的動(dòng)力系統(tǒng),，以在維持汽車(chē)消費(fèi)文明的同時(shí),，兼顧能源使用節(jié)約的需求。電動(dòng)馬達(dá)較汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高的效率,，是吸引各汽車(chē)公司關(guān)注的焦點(diǎn),，而混合動(dòng)力版系統(tǒng)的出現(xiàn)，便是在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與純電動(dòng)動(dòng)力之間所搭起的一座橋梁,，希望透過(guò)汽油容易補(bǔ)給與電動(dòng)馬達(dá)高效率的優(yōu)點(diǎn),，提供一個(gè)良好的過(guò)渡解。

　　講到混合動(dòng)力系統(tǒng),，大家最熟悉的,，莫過(guò)于豐田集團(tuán)的THS動(dòng)力系統(tǒng)。目前市場(chǎng)上各大品牌所推出的混合動(dòng)力版車(chē)型,，大多是取得豐田技術(shù)授權(quán)之后所生產(chǎn)的產(chǎn)品,，其技術(shù)的來(lái)源依舊是豐田集團(tuán)。

　　THS系統(tǒng)以并聯(lián)式的架構(gòu)為基礎(chǔ),，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與馬達(dá)動(dòng)力分別傳遞至變速箱后,，透過(guò)控制系統(tǒng)，決定兩種動(dòng)力系統(tǒng)輸出的模式,，是純電動(dòng)驅(qū)動(dòng),、純汽油驅(qū)動(dòng)，或是兩者同時(shí)驅(qū)動(dòng),，以取得最好的動(dòng)力表現(xiàn),。在一般的行駛下,，HSE系統(tǒng)的車(chē)輛會(huì)從純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)起步，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)切換至汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),，或是兩種動(dòng)力同時(shí)輸出,。

　　這樣的設(shè)計(jì)概念，來(lái)自于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)作的天性,。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速的狀況之下,，并無(wú)法有良好的效率表現(xiàn)。因此THS以電動(dòng)馬達(dá)良好的扭力輸出取代,，以求取良好的加速表現(xiàn)與能源使用效率,。而在時(shí)速拉高至汽油發(fā)動(dòng)機(jī)效率良好的范圍后，再切換至汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式,，以求得最良好的綜效,。

　　這樣的系統(tǒng)，以能源使用效率為出發(fā)點(diǎn),，其在實(shí)際使用上的確在油耗上有著極佳的表現(xiàn),。而在使用上，亦十分便利,。但是不論是哪一輛THS系統(tǒng)的產(chǎn)品,，在電動(dòng)切換至汽油的模式時(shí)，都會(huì)因?yàn)閯?dòng)力切換的狀況,，而略有震動(dòng)。

　　相對(duì)于THS系統(tǒng)的并聯(lián)式設(shè)計(jì),，梅賽德斯-奔馳的工程師則是采取完全不同的串聯(lián)式設(shè)計(jì),，讓動(dòng)力表現(xiàn)有著截然不同的結(jié)果。

不需切換的串聯(lián)式設(shè)計(jì)

　　S400 混合動(dòng)力版的動(dòng)力系統(tǒng),，以S350上所使用的V6發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ),，在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間加入了一具扁平圓盤(pán)狀的發(fā)動(dòng)機(jī)。這具馬達(dá)的轉(zhuǎn)子,，與V6發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸以及變速箱的輸入軸是固定在一起的,，因此并無(wú)法像HSE系統(tǒng)一般，選擇只運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)或是只運(yùn)轉(zhuǎn)馬達(dá),，而是無(wú)時(shí)無(wú)刻均同步運(yùn)轉(zhuǎn),。因此只要踩下油門(mén)，V6發(fā)動(dòng)機(jī)便會(huì)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),，以提供S400 混合動(dòng)力版動(dòng)力,。

　　與THS系統(tǒng)相同的是，S400 混合動(dòng)力版在此時(shí)便會(huì)供電給馬達(dá),，讓馬達(dá)同步與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力,，以馬達(dá)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn),，補(bǔ)足發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速不佳的效率，以達(dá)到節(jié)能減碳的目的,。

　　在驅(qū)動(dòng)模式下,，馬達(dá)的轉(zhuǎn)子與外圈之間，是以非接觸性的磁力,，為發(fā)動(dòng)機(jī)連動(dòng)的傳動(dòng)軸施加額外的扭力,，沒(méi)有任何機(jī)構(gòu)切換連動(dòng)的問(wèn)題，自然也不會(huì)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的振動(dòng),，而這正是S400 混合動(dòng)力版不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力切換頓挫的原因,。而梅賽德斯-奔馳高電壓能源管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)人Martin Hermsen博士表示，這款馬達(dá)同時(shí)具有發(fā)電機(jī)的功能,。因此當(dāng)行駛而不需使用電力驅(qū)動(dòng)時(shí),，這具馬達(dá)立刻搖身變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，為車(chē)用系統(tǒng)以及電池供電,。

　　而當(dāng)在高速行駛時(shí),，馬達(dá)亦會(huì)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)模式，以磁力為傳動(dòng)系統(tǒng)增加額外的輸出功率,，讓發(fā)動(dòng)機(jī)與馬達(dá)的輸出同步傳遞到車(chē)輪上,，提供更好的性能表現(xiàn)。而同樣因?yàn)槭且酝饧哟帕Φ姆绞竭M(jìn)行,，因此同樣不會(huì)有系統(tǒng)切換的頓挫感,，讓S400 混合動(dòng)力版在馬達(dá)起動(dòng)前后的油門(mén)反應(yīng)，是流暢而連續(xù)的,。

恰如其分的小巧,，維持S級(jí)舒適空間

　　根據(jù)梅賽德斯-奔馳所提供的資料，這具電動(dòng)馬達(dá)僅僅提供20匹馬力的動(dòng)力,，相較于THS系統(tǒng)最新高達(dá)82匹的馬達(dá)而言,，似乎顯得不足。 Hermsen博士解釋?zhuān)�這完全是設(shè)計(jì)理念選擇的差異,。 梅賽德斯-奔馳所選擇的串聯(lián)系統(tǒng),，并不提供純電動(dòng)行駛的模式，而是讓電動(dòng)馬達(dá)在起步時(shí),，以高效率的驅(qū)動(dòng)力,，做為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的協(xié)助，因此在小馬力電動(dòng)馬達(dá)的配置下,，在最消耗能源的起步階段,，同樣可以擁有高效率、低油耗的表現(xiàn)。

　　此外,，由于系統(tǒng)選擇的不同,，不需要提供純電動(dòng)車(chē)行駛時(shí)所需大量的電力，讓梅賽德斯-奔馳并不需要像THS系統(tǒng)一般,，配置大容量的鎳氫電池,，而可以選擇體積更小、重量更輕的鋰電池,，讓S400 混合動(dòng)力版成為市場(chǎng)上第1款配置鋰電池的量產(chǎn)車(chē),。 S400 混合動(dòng)力版所使用的鋰電池，大小與現(xiàn)有的鉛酸電池相當(dāng),，重量卻更輕,，讓其能輕松安置在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)原有的位置中，讓S400 混合動(dòng)力版不需要犠牲任何乘坐與行李空間,，提供頂級(jí)客層毫不打折的享受與服務(wù),。而S400 混合動(dòng)力版的馬達(dá)及電池系統(tǒng)，僅有75公斤的重量以及小巧的體積,，讓其能輕松地在不改變車(chē)體結(jié)構(gòu)下,，裝載在W221的車(chē)體上，讓其能維持S級(jí)原有的設(shè)計(jì)與調(diào)校,。

高效能兼具高性能的Atkinson發(fā)動(dòng)機(jī)

　　而為了讓整體油耗表現(xiàn)能夠更好,，S400 混合動(dòng)力版的發(fā)動(dòng)機(jī)，與THS一樣采用Atkinson循環(huán)運(yùn)作,。 梅賽德斯-奔馳的工程師改變這具V6發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門(mén)正時(shí),，讓其關(guān)閉時(shí)間較原有S350的時(shí)間更換，以達(dá)成壓縮行程小于爆炸行程的需求,，利用Atkinson循環(huán)原理取得更高的熱效率,。

　　正如我們?cè)赥HS系統(tǒng)中所見(jiàn)，Atkinson循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),，均會(huì)為了熱效率而在最大馬力及低轉(zhuǎn)速的扭力輸出部份有所犠牲。為避免Atkinson運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力大幅下降的問(wèn)題,，梅賽德斯-奔馳的工程師為S400 混合動(dòng)力版的V6發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行重新的調(diào)校,，將壓縮比自原有的10.7:1提升至11.7:1，并針對(duì)噴油與點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行調(diào)校,，讓這具Atkinson發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值扭力,，維持與原有發(fā)動(dòng)機(jī)相同的35.7公斤米，其最大馬力更較原發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)得大,，達(dá)到279匹馬力之譜,。而搭配電動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)，讓S400 混合動(dòng)力版即便在低轉(zhuǎn)時(shí)，亦能有良好的扭力輸出,，而在全油門(mén)時(shí),，綜效馬力更可以達(dá)到299匹之譜。

　　更為優(yōu)異的動(dòng)力數(shù)據(jù),，搭配上與S350相同的車(chē)重,，其性能表現(xiàn)更為優(yōu)異自然不在話(huà)下。根據(jù)梅賽德斯-奔馳的測(cè)試,，S400 混合動(dòng)力版從靜止到時(shí)速100公里的加速,，在7.2秒內(nèi)便可以完成，而跑到電子限速的每小時(shí)250公里亦不成問(wèn)題,。更難能可貴的是,，混合動(dòng)力版系統(tǒng)良好的表現(xiàn)，加上Start/Stop,、剎車(chē)能源回收系統(tǒng)等的協(xié)助,，每公升汽油可以行駛12公里以上，相較于采用同一排氣量發(fā)動(dòng)機(jī)的S350車(chē)型,，減少程度達(dá)21%,，而二氧化碳排放量亦同步減少18%，讓S400 混合動(dòng)力版成為同級(jí)車(chē)中最省油的產(chǎn)品,。

不以產(chǎn)品性格交換油耗

　　在Stuttgart西南邊的山區(qū)道路上,，試車(chē)組全力操駕駛S400 混合動(dòng)力版。不論是性能,、舒適度或是操控,，甚至是油門(mén)反饋，表現(xiàn)均是不凡,，與試車(chē)組駕駛一般市售版S級(jí)的反應(yīng)如出一轍,，在S400 混合動(dòng)力版比照S600配置的高階輔助系統(tǒng)加持之下，在特定狀況之下的表現(xiàn)更為靈活迅捷,，讓試車(chē)組印象深刻,，亦讓試車(chē)組再次體驗(yàn)梅賽德斯-奔馳造車(chē)的理念。

　　在過(guò)去,，講究環(huán)保的車(chē)輛,，不論是在動(dòng)力反應(yīng)，或是操控的靈敏度上,，與尋常的車(chē)輛相比,，總是有所不如，甚至為了容納環(huán)保系統(tǒng),，在乘客使用的空間上所有折損,，讓熱心的消費(fèi)者，總需要付出部份的犧牲以換取對(duì)于環(huán)保的支持。這樣的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)理念,，也讓環(huán)保產(chǎn)品打入一般消費(fèi)市場(chǎng)時(shí),，面臨較大的挑戰(zhàn)。

　　而梅賽德斯-奔馳則以維持良好的使用經(jīng)驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn),，則尋找,、挑選不折損任何使用者權(quán)益的最新科技，以求維持性能舒適操控的同時(shí),，達(dá)到省油節(jié)能的目的,。而S400 混合動(dòng)力版以節(jié)省21%的數(shù)據(jù)證明，即便不放棄豪華與舒適,，油是可以都用在刀刃上的,。