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油電車怎麼改裝? Hybrid Hot Tune On Air

2010.03.12  作者:OPTION  

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不可逆的未來趨勢-油電動力車

新興的改裝車種

在石油存量愈來愈少、氣球溫室效應致趨嚴重的當下,能減少油耗並兼顧環保的油電混合動力車,便成了目前最能有效解決上述問題的個人交通工具,而這樣的優勢表現在車市上,便是取得了日本車壇中的銷售冠軍,銷售量的成長也吸引了日本改裝廠的注意,紛紛開始研發Prius與Insight的改裝套件,反應在今年TAS中就是滿場的油電展示車,甚至還成立了ECO專門展示區。

Toyota Prius是屬於重度油電車,其電動馬達可在起步時單獨運作,可提供80hp/21.1kgm的動力,一旦時速超過45km/h,燃油引擎便會介入開始驅動車輛,兩者加總起來的馬力可達134hp,0~100km/h可在9.8秒時達成,至於內裝設計則較對手保守許多

油電系統先搞懂
後續說明才清楚

在台灣,油電混合動力車是新玩意,說真的搞得懂得人並不多,大多數只知道它裡面有電池與馬達,可以輔助車輛行走,進而達到省油的功效,但若要論及更深的學問,例如:馬達是如何驅動與驅動的時機為何等問題時,就不見得有人可以回答的出來,因此在探討Prius/Insight的改裝技術時,編輯部認為有必要稍為花點篇幅,介紹一下Prius/Insight的作動原理,才能幫助讀者更快了解相關的改裝訊息。

 

由日本「雙田」所生產的Prius與Insight,雖然同是油電車,但兩者間的油電作動時機與方式卻有所不同,而這也影響其性能輸出與價格。1997年,Toyota推出第一代Prius,在當時Hybrid動力車款看在世人及銷售市場的眼中,都認為是短期過渡型的產品,並未看好其前景,然而Prius後續的實用、經濟特性加上成熟的動力反應,卻讓Prius一戰成名,後續車款更創下極佳的銷售成績。

眼見Prius的成功,歐美日各大車廠開始競相開發Hybrid技術,Hybrid車款如同雨後春筍般登場。身為Toyota最可敬對手的Honda,在Hybrid動力亦有相當成熟的發展,最具代表性的車款便是Honda Insight(初代1999年上市),尤其是第二代Insight,在日本政府積極提供環保小車與油電車的輔助策略下,在去年四月甚至超越其他車款,成為日本車壇銷No.1,面對其指名挑戰,Prius也推出全新第三代車型對應,並且隨即以更全面的戰力,於去年5月到10月間,擠下Insight、Wagon R、Fit與Corolla等車奪下銷售王者的寶座,也因為油電車的熱賣,使得改裝界開始興起一片改裝油電車的風潮。

 

Hybrid的差別
關鍵在馬達作動時機

講究內燃機動力與電池馬達模組相輔相乘的Hybrid技術,兩者動力間的主客關係就是各家車廠大同小異之處。Prius特色就在於將傳統動力與電動出力均分,大幅強化的電動馬達輸出功率,也就是馬達動力可以「單獨」驅動車輛,遇到重負荷或高速時才讓燃油動力介入,因此除了總合出力更為強大外,油耗表現更為經濟,這與許多車廠以引擎為主、電動為輔的設計大相逕庭,THS(Toyota Hybrid System)系統可說是重度Hybrid設計。

而Honda Insight則是輕度Hybrid設計,不論是第一代的三缸引擎或是二代目的1.3升動力,引擎輸出仍然作主,連年獲獎的IMA系統則是扮演輔助角色,也就是引擎無時無刻皆需運轉,而電動馬達則扮演「輔助」引擎腳色,減少引擎在起步與急加速時的負擔與燃油銷耗,達到省油輕快的效果,因此無法像Prius般起步時全由馬達負責驅動,時速高於50km/h後才由兩套系統一起作動。

Honda Insight則屬於輕度油電車,電動馬達只能輸出14hp/8kgm,無法單獨驅動車輛,只能用來減輕引擎的負擔,因此汽油引擎需隨時運轉,但所獲得的節能效率同樣驚人。

至於動力表現,第三代的Prius的引擎動力強化不少,配置全新1.8升2ZR-FXE VVT-i引擎,最大馬力與扭力分別為98hp/5200rpm以及14.5kgm/4000rpm,帳面上的數據雖然不高,但由於引擎仍為高擴張比例循環的Atkinson設計,每轉動一圈就點火一次,可獲得較高的熱效率,使得每一滴汽油的所能發揮的效益較一般汽油引擎高;而電動馬達的輸出扭力縮減為21.1kgm,但最大馬力則提昇為80hp,整合出力達到134hp,與舊款相比,第三代Prius從靜止加速至100km/h的時間足足少了一秒,可達9.8秒的成績。

二代Insight為增加競爭力,用上一具排量1339c.c.、SOHC四汽缸汽油引擎(同為Atkinson循環系統),並導入i-VTEC系統,使得汽門揚程與開啟時機皆為可變設計。可輸出88hp/5800rpm及12.3kgm/4500rpm(美規);電動馬達部分的最大馬力為14hp/1500rpm,峰值扭力為8kgm/1000rpm,整合計算後,Insight II(美規)的可輸出102hp/6000rpm、20.35kgm/4500rpm,台灣本田將於今年第一季導入國內,預計售價將在百萬元左右。

 

電力系統極為複雜
當前改裝外觀為主

由於Hybrid車輛上的電力系統,例如:鎳氫電池、發電機、增壓轉換器與系統分配轉換器等,全部都是結構相當複雜,且帶有650V以上高壓電的裝置,加上造價高,因此目前日本改裝廠大多不敢針對以上系統進行改造,而是從外觀、電控系統、排氣管與底盤套件上,來改造Hybrid車。

首先是外觀部分,在這次TAS中可以看到不論是否為空力套件製造廠的展示車,幾乎每部Prius/Insight的外觀套件都有經過改裝的痕跡,舉凡前後保桿、水箱護罩、鋁圈、尾翼與車燈等,現場皆有多家廠商開發出不同款式的改裝品供車主購買,尤其是內裝部品更是有別於原廠的設計,由於Prius原廠內裝質感不高,從中控檯、排檔桿到車門飾版等,皆有相當濃厚的廉價塑膠感,因此日本店家們才會推出核桃木、碳纖維或類金屬飾板讓車主可以稍微提昇一下愛車的內裝質感,尤其是一些專門玩VIP的店家Demo車,其內裝套件的華麗程度,更是令人目不暇給。

而電控系統上的改造,指的是透過加裝電裝品的方式來改變電池的充放電時機,使車輛擁有高性能與省油耗的雙重優勢,最明顯的例子就是Poewr即將推出的「i-Partner」,這套系統可改變交流電發電機的充電時機與電量,以獲得更佳的充電效率,並完全消除電池的記憶效應,徹底延長電池的壽命,另外像Trust的Info Touch多功能顯示螢幕,目前也已對應到Prius/Insight這兩部車,可隨時監看包含水溫、油溫、空燃比、行使里程與油耗情形等資訊,方便車主掌控車輛狀況。

 

至於排氣系統與底盤套件,同樣可看到許多店家推出適用於Prius/Insight的產品,不過效能大同小異,不在另行介紹,從以上的說明來看,然到日本其他知名的改裝店家,都沒有針對上述兩部車推出更具性能味的套件嗎?筆者花了點時間上網搜尋後,發現Top Secret似乎有著較大的動作,為了研發Prius/Insight的改裝套件,Top Secret分別各買了一部車,前者目前的改裝程度是為其安裝的前7kg/後4kg的高低可調避震器與大幅輕量化的鈦合金尾段排氣管,至於外觀則加裝前下巴與側裙等,而Insight除同樣改裝上述套件外,還額外加裝一組笑氣增壓系統,來大幅強化動力性能,據載這組笑氣系統採電子控制裝置,在時速超過120km/h時才能作動,全噴射時可有效將最大馬力從原廠102hp提昇到181hp的程度,大幅補強Insight高速行駛動力不足的缺點,不過這樣看來還是沒有針對電動馬達系統進行改造,看來還要一段時間才能看到性能大幅強化後的油電車。

從這張Prius的透視圖可以發現,原廠將鎳氫電池放置在後座後方,再透過電線傳輸電力,由於電池體積不大因此車重可控制在1325kg,但也因此縮短其可行駛距離,以45km/h的最高速行駛,充滿電力的電池約只能行駛3~4km而已。

使用油電車前須知一二事:

以國內目前已在販售的Prius來說,其最適合的用車環境在於市區走行,由於其起步時皆以回收的電力驅動,因此在走停頻繁的市區道路中特別能發揮其節能功效,而在高速巡航時,由於電動馬達使不上力,因此其優勢反到無法顯現出來,其油耗還比部分柴油車更耗油,不過油耗水準還是可達23~25km/l,相較於汽油車還是相當省油。至於日常使用與保養時需注意的事項則不需特別注意,因為油電車的構造相當複雜,不管新舊一定要回原廠保養,因此擁有它只需擔心保養費用就好,其他的交給原廠技師吧!

另外,油電車會不會很沒力?據筆者實際駕駛Prius的經驗來看,若你平常開是1600c.c.排氣量的車,那Prius起步時的加速力道,不會讓您覺得沒力,甚至只要油門踩深點讓引擎動力一起作動,加速力道絕對令您驚歎。

最後大家一定會很好奇,Prius上的鎳氫電池的壽命及其售價為何?具原廠表示電池的壽命大約可用13~16萬公里,因此第一手的車主幾乎不會換到,至於售價則大約在10萬元左右,提供給大家參考。

Hybrid油電復合動力系統,主要在引擎與變速箱間加裝電動馬達,並藉由電腦控制模組進行放電與充電間的切換時機,另外,Prius於引擎上還會額外加裝一具交流電發電機,作為高速行駛時的充電之用

日本針對Prius與Insight的改裝套件研發階段,大多都還是停留在外觀套件為主,不過也因此可以看到不同外觀風格的Prius與Insight。

 

 

Prius/Insight的改裝排氣尾段、高低可調避震器與輕量化鋁圈,也是目前各大改裝廠著力研發的改裝套件,例如:Top Secret、J’s Racing。

這兩圖分別代表二/三代Prius的內部馬達線圈與系統轉換分配器,內部都很複雜,因此日本改裝廠目前都還尚未動手改裝,只針對基礎系統開發適用的套件。

 

日本Top Secret針對Prius/Insight已開發出空力套件、避震器與排氣尾管等套件,且還在Insight車上加裝一組笑氣系統,可將馬力從原廠的102hp提昇到181hp的程度。

 

 

為推廣油電車,目前Honda還特別舉辦Insight統一規格賽,而這部車的駕駛正是日本知名賽車手-土屋圭市。

在美國已有店家開發出利用家用電力幫Prius充電的套件,不過由於Prius的電池蓄電量不大,即使充飽電行駛里程也不長,所以此舉實用性並不高。

Cusco在會場中展出一部改用全電動走行的Jimmy,最高極速可達130km/h,最大走行距離為120km,直接使用家庭用插頭充電即可,而這部車也獲得TAS大會票選出來的優秀賞獎。

 

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