奔驰GLC技术剖析(一)

全新奔驰GLC将功能性与灵敏性融入了现代SUV设计之中。凭借城市道路和越野驾驶模式以及空气悬挂系统AIRBODY CONTROL,全新GLC在沥青路面以外同样能提供非凡的驾驶乐趣。与GLK相比,全新GLC的车内空间得到提升。此外行李箱通过新增加的货运位置变得更加灵活多变。

全新奔驰GLC中除M274和OM651发动机以外,还采用了搭配M274的插电式混合动力系统(PLUG-IN HYBRID)以及新的4MATIC分动箱。

全新奔驰GLC配有第5代车载智能信息系统。除此之外,作为特殊装置,还可以选购带前部重低音的音响系统。

全新奔驰GLC标配有电压降限制器。其中GLC350e4MATIC除外。

电压降限制器的作用是防止蓄电池电压在发动机启动过程中降到某个规定的电压值以下。这一点通过对启动机电流的暂时限制而实现。

一、驱动系统

(一)发动机数据(如表1所示)

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(二)发动机M274车型 GLC2504MATIC、GLC

300/3004MATIC和GLC350e

4MATIC采用了在C级中为人所熟知的4缸汽油发动机M274,如图1所示。

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图1汽油发动机 M274E20 DEHLA(非混合动力)

GLC350e4MATIC作为插电式混合动力(PLUG-IN HYBRID)车型,除发动机以外还拥有一台电动机。尾气排放值和油耗值由此得到显著改善。在其他车型中,优化通过调整增压空气冷却系统而实现。增压空气不再像通常那样借助行驶中产生的气流冷却,而是拥有了同时流经变速器润滑油冷却器的独立低温回路。

发动机M274的特点如下:

·直喷与废气涡轮增压相组合

·经过进一步开发的燃烧过程和更宽广的调节范围

·快速开关式压电喷油器,可实现燃油多次喷射

·根据需求多次点火

·车型GLC 250 4MATIC和GLC

350e4MATIC采用了借助按需控制运行模式具有显著CO,排放降低潜力的电动冷却液泵

·通过文丘里抽吸装置实现满负荷油箱再生

·满足欧6排放标准

(三)发动机OM651久经考验的2.2L排量4缸柴油发动机OM651在全新GLC中同样得到采用,提供的功率型号分别为120kW

(比利时)、125kW和150kW,如图2所示。

这款发动机的特征如下:

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图2柴油发动机OM651

·喷射压力200000kPa的燃油喷油器

·两级涡轮增压

·高压废气再循环

·增压空气旁通风门和额外的增压压力传感器

·带有两个压缩级的容量控制油泵

·可开关的冷却液泵

·搭配AdBlue废气再处理系统满足欧6排放标准

·发动机内部摩擦力优化(四)冷却系统

全新奔驰GLC视发动机配置而定拥有不同的冷却系统,它们由两个独立运行的冷却液回路构成。高温回路(HT)冷却发动机和汽缸盖。此外废气涡轮增压器(ATL)和废气再循环阀也通过HT冷却。

低温回路(NT)通过电动循环泵冷却增压空气、自动变速器油和插电式混合动力系统(PLUG-INHYBRID)的功率电子装置,如图3所示。

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图3低温回路视图

B10/13.低温回路温度传感器B17/7.节气门上游增压空气温度传感器B28/6.节气门上游压力传感器M43/6.低温回路

循环泵19.增压空气冷却器11.变速器润滑油冷却器 14.低温冷却器15.膨胀容器A.低温散热器B.冷却液进流管路

C.冷却液回路平衡/排气管路

配备发动机M274E20 DEHLA LS的GLC300/3004MATIC中未采用电动冷却液泵,而是安装了机械冷却液泵。

发动机型号M274和OM651搭配有散热器百叶板。其中GLC350e4MATIC例外。同时配备挂车拖挂装置时也会取消散热器百叶板。由于高温/低温冷却回路是隔开的,因此在维修时需要两倍的加注和排气。

混合动力车中随着高电压蓄电池、充电装置和直流转换器的采用,增加了其他有冷却需求的组件。基于这些部件的要求,它们需要特别低的冷却液温度,甚至有可能低于环境温度。因此高电压蓄电池和充电装置需要单独的低温回路。它主要由以下组件组成:

·低温冷却器

·冷却装置,即制冷剂和冷却液之间的热交换器,用于在较高的环境温度下冷却高电压组件

·电子循环泵,用于按需调节冷却液质量流

·电子调节阀,用于在高电压蓄电池和充电装置之间按需分配冷却液质量流

·电子转换阀,用于根据温度在低温散热器和冷却装置之间来回转换

·膨胀容器

通过利用转换阀将冷却液从低温散热器完全导向冷却装置,可使冷却液温度保持在环境温度以下。冷却装置将热量释放给空调制冷剂。其温度通过制冷剂回路保持在明显低于环境温度的水平。

为实现高电压蓄电池高效冷却,冷却装置的冷却阶段尽可能短。低温回路中的另一项节能潜力,在于电子调节阀与循环泵的相互协作。它们同样只设定遵守温度极限刚好所需的冷却液质量流。

(五)排气系统

在配备4缸汽油发动机M274的车辆中,排气系统采用三分式设计;而配备4缸柴油发动机OM651的车辆,其排气系统则采用四分式设计。分离点位于废气涡轮增压器下游、相应的废气处理组件下游以及后消音器上游。

依靠BlueTEC技术,柴油发动机车辆的废气排放能够显著降低。

用于计量AdBlue*还原剂的水冷式AdBlues计量阀直接安装在排气管上柴油微粒滤清器的下游。

(六)燃油系统

塑料燃油箱布置在后轴之前、后排长椅下方。为满足防渗透要求,它带有挥发隔离层。

小燃油箱的容积为50L,大燃油箱的容积可达66L。两种规格的备用容积相同,均为7L。

可防止加注汽油的柴油加错油保护装置为新增装备。油箱开口处设计有一个只能以直径更大的柴油注油枪打开的专用翻盖,可防止错误地加注汽油。

二、混合动力驱动

(一)混合动力组件概览

1.设计理念

全新奔驰GLC在GLC350e中提供了一套插电式混合动力系统(PLUG-IN HYBRID)。混合动力车的识别特征在于尾门上的附加字母“e”。混合动力驱动系统可实现连接充电插座而对高电压蓄电池进行外部充电。

2.组件

组合式驱动系统由排量1993cm3的4缸汽油发动机M274E20 DEHLA与电动机构成,如表2、图4所示。

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(二)智能混合动力1.智能混合动力(HYBRID)智能混合动力(IntelligentHYBRID)是针对混合动力车辆的智能运行策略。为了在行驶过程中以最高能效利用高电压蓄电池的电能,智能混合动力会提前考虑行进路线和交通状况。

2.预判功能

预判功能需要使用跨系统的各种信息。车辆提供的预判功能如下:

·预判驾驶策略

·雷达辅助型能量回收·基于里程的运行策略

·加速踏板触觉反馈

3.预判驾驶策略跟随前方行驶的车辆行驶时,升挡限制会被触发,即阻止松开加速踏板后升挡。例如当有一辆速度更快的车辆经过时,随后可以更优挡位进行加速。由此可避免松开加速踏板时升挡以及踩下加速踏板时降挡。如果无法超车,通过发动机推力扭矩会形成更大的车辆减速度。驾驶员必须略微制动,以避免碰撞前车。预判驾驶策略的目标是提升驾乘舒适性并优化车辆灵敏度。该功能在所有驾驶模式中均保持激活,但具体设计存在差异。

相应的转速阀值根据各驾驶模式进行调整匹配。

4.雷达辅助型能量回收车辆能耗通过雷达辅助型能量回收功能得到优化。电量可行驶距离凭借强度更大、时间更长的能量回收以及滑行模式进一步提升。通过在超速运行模式下对车距及车速调节提供的支持,有助于提高舒适性。

以下条件下不执行雷达辅助型能量回收:

·未识别到前方行驶车辆·前方行驶车辆距离过远·前方行驶车辆正在加速接近速度较慢的车辆时,本车会因能量回收而发生减速。

5.基于里程的运行策略(如图5所示)

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驾驶员可为其行驶里程手动选择不同的PLUG-IN运行模式。他由此可以规定希望在哪里以电动方式行驶,或者高电压蓄电池的电量应在什么时候耗尽。

基于路段的运行策略会替驾驶员决定运行模式的顺序以获得最佳行驶里程。

其中运行模式的选择并非完全取决于事件,而是要同时考虑怎么使用电能以降低消耗。

在城市以外行驶时,基于路段的运行策略根据需要有可能较少使用电能。除此之外,电量可通过推迟加载点进行有针对性的调节,以满足剩余里程。

驾驶室管理和数据系统以及联网功能(COMAND online)的数据和辅助性用电器的负荷,是路线能量评价的基础。充电控制和功率许可之后会根据能量评价做出相应调整。

6.加速踏板触觉反馈(如图6所示)

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触觉加速踏板可帮助驾驶员实现经济而舒适的驾驶方式。为此提供有电动(E-MODE)运行模式中的可变压力点以及经济驾驶模式下的双脉冲。

触觉加速踏板中能够感觉到的压力点,代表着当时可提供的最大电动行驶功率。当触觉加速踏板越过压力点被继续踩下时,发动机便会接通。

当车速高于前方行驶车辆时,驾驶员会获得松开触觉加速踏板的建议。该建议通过触觉加速踏板中能够感觉到的双脉冲表示。发动机可关闭并与传动系统断开。车辆切换为滑行模式或者基于雷达的能量回收模式。在个性化驾驶模式中,双脉冲可以接通或关闭。双脉冲的触发取决于以下条件:

·行驶速度

·与前方行驶车辆的距离

·与前方行驶车辆的相对速度(三)混合动力功能以下混合动力功能属于基本功能:

·静默启动

·电动行驶

·ECO自动启停功能

·能量回收

·滑行和雷达辅助型能量回收

·超加速

·高电压蓄电池外部充电

1.静默启动

混合动力车辆通过钥匙操纵可进行纯电动行驶。当运行策略判断纯电动行驶无法再满足驾驶员需求时,发动机便会启动。功率需求通过加速踏板模块识别。静默启动要取决于车外温度和发动机的工作温度。它不会对车内空间的加热舒适性产生限制,或者给排放带来不利影响。仪表盘中的就绪(READY)显示,代表着混合动力系统已准备就绪。

起步与低负荷行驶视运行策略而定,有可能以纯电动方式或者结合发动机共同完成。高负荷或满负荷加速时,电动机会提供额外的加速度。

2.电动行驶

基于高电压蓄电池较大的容量,纯电动行驶的里程大约可以达到30km。纯电动行驶时的最高车速约为140km/h。

当电动机的功率不足以再满足需求时,发动机便会接入。该过程发生基于以下条件:

·达到极限车速

·猛烈加速

·功率要求高

·高电压蓄电池电量状态低于极限值

接合自动变速器中的湿式离合器之前,车辆电子系统会同步发动机和电动机的转速。接入过程十分平稳,不会令驾驶员察觉到。

除此之外还有其他一些运行情况,例如接通空调器或者在较低的车外温度下对车辆进行加热时,发动机也会自动启动或者不关闭。

3.ECO自动启停功能ECO自动启停功能会在车辆静止时关闭发动机。电动真空泵建立制动系统必要的真空度。转向系和制冷剂压缩机同样以电动方式运行。因此即使关闭发动机也同样能实现最佳的空调舒适性。在某些特定的运行条件下,例如运动或运动增强驾驶模式中,ECO自动启停功能会被停用。当高电压蓄电池的电量低于特定值时,ECO自动启停功能同样也会停用。

4.能量回收

能量回收对于能耗降低的作用很大。在所有超速运转阶段中,发动机始终关闭,同时牵引功率被电动机的充电扭矩所取代。混合动力车辆减速时,有可能出现三种不同的运行状态:

·以纯滑行减速度滑行时能量已回收。之后电动机作为发电机运行。回收的能量存储在高电压蓄电池中

·轻踩制动踏板时,车辆在电动机的作用下减速更猛,同时能量回收提高

·猛踩制动踏板时,车轮制动器也会用于车辆减速。在该运行情况下,两套系统共同运行。


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