市區油耗39.57km/L太銷魂!《Honda Fit e:HEV》《Toyota Hybrid》油電科技成敗關鍵與二大疑點(三)

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話說Fit e:HEV測出不可思議的39.57km/L市區油耗成績(能源局2021年11月份最新資訊),以下繼續闡述Fit e:HEV的都會區行駛油耗為何能如此優異,第二篇已經說明「取消變速箱與引擎飛輪」這件事,接下來解釋「引擎恆定轉速運作」的優勢。最後還要說明Toyota、Nissan、Honda之Hybrid動力未來銷售的成敗關鍵,以及二個相當重要的問題:Fit e:HEV高速油耗為何沒有比較好?Honda的e:HEV系統完全自主研發?

如何砍掉變速箱和引擎飛輪?《Honda Fit e:HEV》與《Toyota Hybrid》油電科技較勁(二)

平均油耗26.9km/L不輸Toyota!淺談《Honda Fit e:HEV》與豐田之油電科技差異(一)

▲Fit e:HEV市區油耗39.57km/L實在是太漂亮了!特殊Hybrid科技請看以下分析,最後還有一個關鍵說明、二個疑問解答。

▲這個e:HEV油電系統原廠影片分析讀者比較容易看得懂

Fit e:HEV引擎轉速恆定 利於節能表現

第一個論點,Fit e:HEV的優良節能設計,源自於「引擎純粹當發電機使用」,當然這是指時速80km/h以下的情況,超過這個速度的狀態等一下再討論。好的,低速狀態Fit e:HEV就是一輛單純的串聯式Hybrid動力,引擎推動小馬達當發電機→純粹提供電能給電池模組→電池驅動功率馬達帶動輪胎。輪胎完全沒有吃到引擎的扭力。

又繞了一大圈,肯定很多人覺得是脫褲子放屁!引擎直接驅動輪胎不就結案了嗎?好的,這又回到第二篇所討論的問題,那就是「無法省去飛輪與變速箱」這二項耗損動能的天敵,事實證明引擎僅當作單純的發電機使用,在走走停停的都會區行駛「真的比較省油」!支持此一論點的不只Honda,Nissan、Mitsubishi、GM也都贊同,但脫褲子放屁的代價就是成本更高!

第二個論點,引擎在恆定轉速下運作,效能遠遠超過非恆定轉速狀態。如果是一般車輛,非Hybrid動力,引擎工作狀態乃是轉速高高低低、不斷變化,即便是CVT變速箱,能將引擎轉速固定在某個點,但是起步、加速、減速、爬坡、超車…依然會出現轉速高低變化,這是無法避免的事實。但是引擎如果只當發電機使用,就只需要針對發電功率大小調整引擎轉速,就不會有經常性的轉速變化,效率相對優異。

根據車廠的研究,引擎在轉速起起伏伏的狀態下工作,相對於固定轉速狀態,做一樣的功,燃油耗損將會高出1.5~2倍以上!沒錯,這也是一般車輛於都會區行駛不省油的原因之一。因此站在Honda Hybrid的技術立場,將發現一般引擎不省油是很正常的事情,因為太多細節都是在白白消耗能源,當然不只是怠速運轉而已,而是從發動引擎到熄火時時刻刻都在浪費!好慘…

Hybrid車型

售價

長寬高mm

重量

kg

最大

功率

市區油耗

km/L

高速油耗

km/L

平均油耗

km/L

0-100

km/h

Fit e:HEV 1.5

預售

86.9萬

4054*1695*1535

1251

80kW

39.57

能源局

誤植?

22.69

26.9

官方

9.4秒

Altis Hybrid 1.8

87.9~

90.9萬

4630*1780*1435

1395

90kW

24.8

23.0

23.6

約10.5秒

Corolla Cross Hybrid 1.8

90.9~

97.5萬

4460*1825*1620

1425

90kW

22.82

21.35

21.9

約11.5秒

▲Fit e:HEV的引擎與Hybrid結構相當小,放在四米小車身上也沒問題

▲Honda e:HEV機械結構相對簡單,下方的Toyota Hybrid系統則是相對複雜

引擎運轉震動與噪音 乃是Fit e:HEV成敗關鍵

然而引擎於固定轉速持續運轉,將會有二樣東西令人感到攪擾,那就是「震動與噪音」,尤其是直四引擎更為明顯!直四引擎不只是平衡性並沒有很好,如果添加反向平衡軸又會耗損能量,此外排氣脈衝問題嚴重,排氣聲浪特別吵雜!這也是CVT變速箱為人詬病的原因,如果車廠真的將引擎以固定轉速方式運行,很多人都抱怨引擎很吵很抖「不舒服」!最後車廠不得不將CVT設計成模擬檔位方式運作,降低震動與噪音的衝擊。

不難想像,駕馭Fit e:HEV於山路攀爬長距離陡坡時,引擎如果以恆定4000rpm或5000rpm偏高的轉速持續且恆定運轉,此時引擎如果很吵雜並具備按摩椅震動酥麻功能,乘客不會覺得很攪擾嗎?因此Fit e:HEV的引擎運轉精緻度,將成為此車銷售之勝敗關鍵!

事實上Fit e:HEV並非第一輛採用串聯設計的Hybrid,Nissan與Mitsubishi更早採用這樣的設計,一般行駛狀態還好,但高速奔馳與爬坡過程,將嚴重暴露引擎運轉品質不夠精緻的缺點,於是原廠精益求精不斷改良,終將直四與直三引擎運轉品質調整到令人滿意的境界,連帶受惠的就是Kicks和Sentra,引擎運轉相當平順與寧靜。就連以引擎運轉順暢性著稱的Nissan都會遭遇這樣的難題,Honda能不擔心嗎?

當然Honda也很清楚這個問題的嚴重性,所以大改款Fit雖然沿用昔日諸多優良設計,如視野寬廣、油箱前移、座椅機能實用豐富、空間寬敞舒適、操控靈活好上手、加速反應靈敏順暢,但另一方面原廠則是大幅強化車體剛性、隔音品質、震動抑制、座椅舒適,當然還有最重要的引擎運轉精緻度,某方面來說,正是為了對應Fit e:HEV之到來,不得不特別加強Fit之舒適特性。否則以上一代Fit之引擎精緻度、隔音、舒適性來說,只能以「不敢恭維」四個字來形容啊!

以個人駕馭新世代Fit 1.5汽油版的經驗來看,心一代Fit的引擎運轉精緻度確實有令人驚艷的表現,只能說絕對不輸Nissan Kicks,作為家庭休旅車非常合適,對應Fit e:HEV油電複合動力之寧靜需求應該沒問題,再加上0-100km/h僅9.4秒的威力,以及26.9km/L優異的能源局平均油耗成績,賣此價格不能說超值,但物有所值。

但是話還是不能說得太早太滿,畢竟Fit汽油版與Hybrid版的引擎還是有差異(壓縮比與可變汽門設計都不同),國產Fit e:HEV試車將於下週舉行,屆時再來報告此車於台中麗寶賽車場高速奔馳之下,引擎鐵定要全功率運轉方能應付賽道急遽的電能消耗,引擎精緻度會不會破功?持續高轉度運轉會不會很吵雜?請拭目以待。最後提出二個重要問題做結尾。

▲Nissan更早開始使用串聯式Hybrid系統,引擎運轉聲音太吵最為消費者詬病,經多年改進後,目前則是相當受到歡迎。

▲台灣本田Fit e:HEV國產油電公辦試車將在賽車場舉行,屆時Hybrid引擎運轉精緻度就是一拍二瞪眼、一戰定生死的狀況,好刺激啊!

問題一:Honda Fit e:HEV車重明明比較輕,高速油耗為何不敵Toyota Altis Hybrid?

第一原因~Fit乃是一輛車身尺碼偏高的類休旅車設計,正面投影面積偏大,加上五門掀背造型,不利於低風阻表現,同時也不利於高速油耗成績。事實上Honda原廠比較在意Fit的空間、機能、舒適、造型,難以再兼顧低風阻係數了。

第二個原因~Fit e:HEV高速行駛狀態,會出現「純店、油電、純油」三種模式並存的情形,有時候引擎會直接帶動輪胎,有時候馬達也會加入戰局,一來強化扭力輸出,二來消耗電池模組的電能,否則電池一直充電都不消耗也會出現過充爆炸疑慮。

盲點一:馬達低速運轉較省電、高速運轉最耗電,所以油耗成績高速行駛沒有市區行駛來得漂亮。

盲點二:引擎帶動輪胎時「只有一種齒比」沒有變速箱做不出檔位變化,可想而知,此時引擎轉速只能高高低低、起起伏伏,也沒有Altis Hybrid的「電動行星齒輪」可以做出無段齒比變化(Toyota原廠稱為eCVT),誠如前述,引擎在轉速高低變化狀態下的做功情況相對耗油,所以Fit e:HEV高速油耗不敵Altis Hybrid,就結構設計來看豪不意外。

問題二:Fit e:HEV是Honda獨家獨門創新科技?為何不早點拿出來用,好制衡Toyota?

首先,若非CAFE車廠總碳排放量管制策略,車廠並沒有這麼大的意願推出價格偏高的Hybrid與電動車,畢竟綠能發電比例、電池容量與充電速度,以及多數國家的充電設備普及率,仍不足以構成發展電動車的優良條件,所以Honda太早推Fit e:HEV只有被嫌被罵的份,無疑是個賠錢貨!但是不要懷疑,未來10年、20年,Hybrid絕對是最佳過渡時期產品,電動車普及真的沒有那麼快。

其次,Honda這套Hybrid系統並非首創,此架構最先應用者為Mitsubishi,而且不是概念或實驗車款,知名市售車代表作就是Outlander PHEV,同樣為市區行駛採用串聯式Hybrid模式,高速行駛引擎可以直接帶動輪胎,而且沒有變速箱與檔位設計。之後Nissan推出架構相當類似的ePower串聯式Hybrid動力,只是Nissan把高速引擎直接驅動輪胎這一個部份給閹割了!細節之後再說明。

所以Honda的Hybrid為何突然間會有這麼大的轉變?突然從飛輪單馬達+傳統鋼帶CVT變速箱,一夕之間突然變成e:HEV砍掉飛輪與變速箱?與其從頭研發,不如直接找Mitsubishi洽談技術交流比較快。因Mitsubishi日本原廠前幾年汽車銷售賠了一屁股差點倒閉,沒有理由不收下各車廠所提出的「專利使用權」這份厚禮,然而台面上雙方都不多做說明(真是聰明),但二者運作原理一模一樣,說是巧合太牽強,因為牽扯到專利,然而真相到底如何?目前也只能瞎猜…

▲Mitsubishi Outlander PHEV很早就開始使用「市區串聯Hybrid+高速電能搭配引擎單速驅動」這樣的運作架構,與Honda e:HEV非常相似,但論及機械結構整合,還是Honda比較犀利!而且可以下放於Fit小車

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共1則回應
訪客
2022-02-14 19:49:45

發布前,內文請校稿,「同音異字」出現多次。

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