未來,梅賽德斯-奔馳的客戶將可以在即將推出的車輛架構中選擇兩種創(chuàng)新動力系統。即將推出的 CLA 將作為一款高效電動汽車和一款經濟型混合動力汽車提供。
梅賽德斯-奔馳通過 VISION EQXX 技術平臺為效率樹立了新標準。現在,該公司正在將該項目的見解融入其量產車型中。引領潮流的是全新全電動 CLA,這是首款基于梅賽德斯-奔馳模塊化架構 (MMA) 的車型。
這種多功能、靈活的車輛架構的核心是滑板底盤——一種主要為電動汽車設計的地板組件,包括相應的驅動和底盤部件。雖然核心架構保持一致,但車身設計會有所不同。對于美國,梅賽德斯-奔馳計劃在新定義的入門級細分市場推出總共三款車型,包括四門轎車 CLA 和兩款 SUV。
梅賽德斯-奔馳將繼續(xù)利用智能模塊化和可擴展滑板設計,為其他細分市場的未來車型系列提供支持。該公司專注于電動駕駛和車輛軟件,大幅增加了這些領域的開發(fā)力度。其中包括最近在斯圖加特-圖克海姆開設的 eCampus,這是一個專門為該品牌未來電動汽車開發(fā)電池和電池組的能力中心。其目標是開發(fā)創(chuàng)新的化學組合,優(yōu)化具有梅賽德斯-奔馳 DNA 的高性能電池的生產工藝,在未來幾年內將電池成本降低 30% 以上。
新款 MMA 車型的部分開發(fā)和測試工作已在電動軟件中心 (ESH) 進行。該中心位于辛德芬根梅賽德斯-奔馳技術中心 (MTC),將眾多軟件、硬件、系統集成和測試功能整合在一起。車輛開發(fā)的整個電氣/電子集成過程都體現在 ESH 中,確保所有新硬件和軟件組件能夠順利交互。
第一款 MMA 車型。高度靈活的 MMA 架構以其出色的能源效率標志著梅賽德斯-奔馳邁向全電動未來的下一步。電動驅動單元 (EDU 2.0) 是梅賽德斯-奔馳新一代電動驅動單元中的第一款,設計為高度集成的模塊化系統。
梅賽德斯-奔馳將主驅動裝置置于后軸,以實現最佳牽引力和操控性,現在將傳統上只出現在中型和豪華車中的驅動配置引入入門級車型。200 千瓦的電驅動裝置在后軸上配備永磁同步電機 (PSM),完全由梅賽德斯-奔馳工程師內部開發(fā)。
轉子磁鐵呈雙 V 形排列。另一個特點是定子采用拉伸線圈纏繞。這些措施共同造就了非常安靜的駕駛體驗。PSM 使用的稀土材料也比前幾代電機少得多,重稀土的比例幾乎降至零。高性能電力電子設備采用碳化硅逆變器,可特別高效地利用能源。
該架構還包括一個后軸雙速變速箱,兼具動力和效率。第一檔的傳動比為 11:1,從一開始就提供出色的加速性能,并且在城市駕駛中具有出色的效率。第二檔(傳動比:5:1)針對高速下的動力傳輸和高速公路上的高效率進行了優(yōu)化,最高時速可達 210 公里/小時(130 英里/小時)。
換擋點取決于駕駛情況和所選的駕駛程序。在線優(yōu)化器會不斷調整它們以適應當前參數,例如電池 SoC、性能和駕駛員要求。牽引力通過爪子(1檔)或盤片(2檔)實現
齒輪)。 變速箱具有特殊的隔熱性能。
4MATIC 車型的前軸配備 80 kW 電動機。為了最大限度地提高效率,該電動機還采用了新一代碳化硅 (SiC) 逆變器,并設計為永磁同步電機 (PSM)。前電動機充當增壓驅動器,僅在需要相應功率或牽引力時才接合。這項任務由斷開裝置 (DCU) 執(zhí)行,梅賽德斯-奔馳現在首次在緊湊級車型中使用了該裝置。為了進一步提高效率,DCU 可以在需求低時以閃電般的速度斷開前軸上的電動機,使電動機和變速器部件處于靜止狀態(tài)。這可將前軸損耗減少 90%,并增加續(xù)航里程。對于概念 CLA 級而言,這相當于續(xù)航里程超過 750 公里(466 英里)(WLTP),能耗為 12 kWh/100 公里(5.2 英里/kWh)。
這種高效的系統還允許使用前行李箱 (frunk),同時通過框架上的預定彎曲點確保高水平的碰撞安全性。EDU 通過兩個彈性體軸承層和一個附加支撐框架連接到車身。這種精心設計的雙重結構噪聲解耦,除其他外,可實現出色的 NVH(噪音、振動和聲振粗糙度)行為。
高性能電力電子設備配備碳化硅 (SiC) 逆變器,可實現特別高效的能源利用。傳動控制和逆變器都集成在一個組件中。驅動裝置在 Untertürkheim 制造,多年來,梅賽德斯奔馳在此開發(fā)了許多創(chuàng)新驅動系統。
EDU 2.0 在最大扭矩、最高速度和卓越效率之間取得了平衡,尤其是在實際駕駛條件下。無論是穿越山口還是牽引拖車,高扭矩都能確保動態(tài)駕駛性能。另一個優(yōu)勢是 EDU 2.0 的超緊湊設計,有利于內部尺寸和后備箱容積。
梅賽德斯-奔馳首次引入 800 伏電氣架構,最大程度地提高效率和性能。與新一代電池配合使用,該系統可顯著縮短充電時間。僅需 10 分鐘,概念 CLA 級就可以通過直流快速充電獲得高達 300 公里(186 英里)的續(xù)航里程。憑借對時間效率的重視,CLA 已經在創(chuàng)紀錄的嘗試中超越了其他接近量產的電動汽車:在意大利南部納爾多的 24 小時試駕中,預量產車型在 24 小時內行駛了整整 3,717 公里(2,309 英里)。后軸主驅動器上的雙速變速器不僅有助于提高效率,而且還能實現極具動態(tài)的駕駛性能。
這款高級電池的電池單元可用能量總計為 85 kWh,其陽極在石墨中添加了氧化硅。與之前使用傳統石墨陽極的電池相比,重量能量密度最高可提高 20%。在電池層面,電池化學體積能量密度為 680 Wh/l(瓦時/升)。原材料使用量已進一步優(yōu)化和減少,以提高可持續(xù)性,尤其是鈷的比例顯著降低。
混合動力版。新車型系列還將推出一款混合動力車型,采用 48 伏技術,并配備集成在變速箱中的 20 千瓦驅動功率的電動機。高效的動力傳動系統由德國梅賽德斯-奔馳工程師開發(fā)。
電機和變速箱設計緊湊性令人印象深刻,這要歸功于氣缸之間的緊密距離以及集成電動機的并排布置。電機、逆變器和變速箱共同構成一個高度集成的單元。新開發(fā)的 48 伏鋰離子電池可提供高達 1.3 kWh 的能量。該設計非常緊湊,將電池單元和 DC/DC 轉換器集成到所謂的扁平封裝中。
電動機在低速范圍內提供智能支持。恒速曲線由電動覆蓋,這意味著這種運行模式將消除低效運行?;厥蘸驮诔鞘兴俣认录冸妱玉{駛的能力提高了傳動系統的效率。此外,在最高約 100 公里/小時 (62 英里/小時) 的速度下可以進行電動滑行。一個特殊功能:發(fā)動機可以在所有八個檔位中回收能量,回收高達 25 千瓦的能量。
由于內燃機和電動機的附加扭矩特性,最大扭矩可在很寬的轉速范圍內實現。此外,內燃機可完全通過電動機和分離離合器啟動,無需使用傳統的小齒輪啟動器。啟停功能使駕駛員幾乎感覺不到發(fā)動機的啟動。
電動機和逆變器集成在新型、高度緊湊的八速雙離合變速器 (8F-eDCT) 中。這種開發(fā)被稱為 eDCT,因為電動機集成在變速器中,機械系統由電液控制。電動機操作兩個雙離合器管路。借助兩個驅動離合器和一個分離離合器連接和斷開動力。八個變速級的傳動比分布廣泛,這使得發(fā)動機工作點可以得到優(yōu)化,從而提高效率。
內燃機是梅賽德斯-奔馳新開發(fā)的四缸汽油發(fā)動機,排量為 1.5 升。型號為 M 252 的發(fā)動機屬于 FAME(模塊化發(fā)動機系列)系列,專為各種車輛應用而設計。FAME 發(fā)動機系列的共同特點包括采用 NANOSLIDE 技術的全鋁曲軸箱、帶部分集成歧管的氣缸蓋以及帶可切換渦旋連接的分段渦輪增壓器。其他亮點包括緊湊的增壓空氣管道和靠近發(fā)動機的一體式排氣系統,為未來的廢氣排放標準做好準備。
采用 M 256 的 48 伏技術的電動制冷劑壓縮機的概念可降低摩擦功率,使車輛即使在靜止和全電動運行時也能進行空調調節(jié)。
混合動力傳動系統在美國上市時將提供 140 kW 的輸出功率和 20 kW 的電力驅動功率。鑒于發(fā)動機排量為 1,496 cm3 ( 91.1 in3 ),這意味著每升的功率相當可觀。買家可以選擇前輪驅動或 4MATIC 全輪驅動。
出于效率考慮,汽油發(fā)動機采用基于米勒循環(huán)的燃燒過程,從而保持較低的油耗,尤其是在部分負荷范圍內——這是日常駕駛中非常常見的情況。進氣門相對較早關閉,減少了節(jié)氣門損失,并實現了 12:1 的高壓縮比。
新的發(fā)動機-變速箱單元尺寸緊湊,橫向安裝在車輛轉向節(jié)之間。一個關鍵優(yōu)勢是卓越的 NVH(噪音、振動、聲振粗糙度)性能。M 252 發(fā)動機自然具有優(yōu)勢,因為梅賽德斯-奔馳使用四個氣缸而不是三個。此外,該發(fā)動機配備了由泡沫和蓋子組成的綜合 NVH 套件,以進一步減少噪音排放。
在更高級別的車輛中常見的雙隔板隔熱概念也已擴展到 A 柱的側面區(qū)域和地板區(qū)域,以實現更安靜的運行。