心中期待這只是輛環保的 Hybrid 車型,但是踏下油門,那種加速的表現,依舊是行雲流水。身旁的黑森林不斷地後移,車室裡面保持 S-Class 慣有的寧靜與舒適。扭轉方向盤,整體的操控表現,並不會因為環保而有所折損,跟原有的 S-Class 相比,並無二致,甚至更為輕盈靈巧一點。

試車組再次來到了德國,再次有機會在黑森林之中駕馭著最新的靚駒,這次試駕的對象,是 Mercedes-Benz 所推出的首款 Hybrid 車型─S 400 Hybrid。

相較於 Toyota 集團在 Hybrid 市場已經超過 10 個年頭的耕耘,歐系車廠在近年方開始積極推出 Hybrid 產品。而 Mercedes-Benz 選擇在 2009 年推出 W221 S-Class 小改款產品的同時,發表品牌旗下的首款 Hybrid 車型─S400 Hybrid。而翻開小改款 S-Class 的規格配備表,S400 Hybrid 所搭載的配備,直接比照旗艦的 S600,顯見 Mercedes-Benz 對於 S400 Hybrid 的重視與自信。而是否真有如此傑出的表現,便是試車組此行所要探索的。

在 Mercedes-Benz 位於 Stuttgart 的園區內,試駕的車輛森然羅列,超過 30 輛的小改款 S-Class 整體地排放著,陣容之壯大,可說是歷年試車之最。而試車組所鎖定的,便是清一色以白色塗裝的 S400 Hybrid。

試車當天風和日麗,白色的 S400 Hybrid 顯得格外動人。而在 Mercedes-Benz 公關部門所在的園區內,超過 30 輛的小改款 S-Class 蓄勢待發,軍容十分盛大。

更為運動及科技化的外觀

從外觀來看,Mercedes-Benz 在小改款工程中,並未對 S-Class 做了太多的變化,車頭部份依循這幾年的家族風格變化,換上了面積更大、下緣更為銳利的水箱護罩。車尾部份則是將後燈組上的車身同色飾條取消,換成全 LED 燈組,配合倒車燈組的設計,一方面保留原有兩道飾條的風格,一方面提供後方更佳的燈號效果。而配合小改款而修改的前後保桿,線條更為銳利,讓 S-Class 顯得更為年輕而具運動感。而前方高亮度 LED 晝行燈,則是 S400 Hybrid 與 S600 所專屬的外觀設定,彰顯 Hybrid 系統以及 V12 引擎所代表的科技實力。

S400 Hybrid 採用小改款 W221 的外觀,加大的水箱罩及 52 顆 LED 的後燈組,以及後視鏡上的箭型方向燈是外型上最大的變化。而修改後的前後保桿線條更為銳利,後輪拱後方更為明顯的折線,加上整合式的排氣尾管,讓運動及年輕化的風格清楚呈現。LED 晝行燈則是 S400 Hybrid 外觀上的特色。

Mercedes-Benz Hybrid 的第一步:Start/Stop

在藍天白雲以及豔陽的招喚下,各國媒體均迫不及待地將 S-Class 開出園區,朝著山區的試車中繼點前進。照著順序,試車組將 S400 Hybrid 駛出園區,依循著 GPS 系統的指示穿過 Stuttgart 市區,朝著西南方向前進。而在出了園區不久,試車組便碰到了第一個紅燈。

當試車組踏下剎車,將 S400 Hybrid 停妥後,S400 Hybrid 便進入完全無聲的狀態。沒錯,引擎熄火了。不過,這並不是系統故障或是離合器操作不良,而是因為 S400 Hybrid 配置有 Start/Stop 系統。當車輛停止時,電腦便將停止引擎的運轉,以節省油料的使用。

當 S400 Hybrid 減速至停止時,Stop&Go 系統將會讓引擎暫停運轉,並待油門踏下後重新起動,以節省油耗。

這並不讓人意外,因為在 Smart 車上,Daimler 集團便以 Micro Hybrid 稱呼配置 Start/Stop 系統的車型,在配置了 Hybrid 名號的 S400 上出現,非常符合邏輯。

而隨著紅燈轉綠,試車組踏下油門踏板,引擎立刻重新起動,並帶著 S400 Hybrid 往前行駛。

熟悉 Hybrid 產品的消費者看到此處,心中必定有所疑惑。因為現有的 Hybrid 產品,在輕踏油門起步的時候,是以純電動車行駛的方式進行,一直到時速較高或是需要大動力需求時,才會發動引擎。而 S400 Hybrid 卻是在油門一踏下就起動了引擎。

沒錯,這就是 Mercedes-Benz Hybrid 系統與現行系統的不同之處。

Hybrid 系統架構:並聯式與串聯式

Hybrid 系統,市場一般譯做油電混合系統,顧名思義,代表著其動力系統中有兩種以上的動力來源,讓使用者能夠混合使用。現有的 Hybrid 系統大多以汽油引擎與電動馬達搭配,以提供更佳的使用結果。著眼於原油的枯竭,各大汽車公司無不全力發展新的動力系統,以在維持汽車消費文明的同時,兼顧能源使用節約的需求。電動馬達較汽油引擎高的效率,是吸引各汽車公司關注的焦點,而 Hybrid 系統的出現,便是在汽油引擎動力與純電動動力之間所搭起的一座橋樑,希望透過汽油容易補給與電動馬達高效率的優點,提供一個良好的過渡解。

講到 Hybrid 系統,大家最熟悉的,莫過於 Toyota 集團的 THS 動力系統。目前市場上各大品牌所推出的 Hybrid 車型,大多是取得 Toyota 技術授權之後所生產的產品,其技術的來源依舊是 Toyota 集團。

Toyota THS 系統是目前使用最廣的 Hybrid 油電混合動力系統,以 Atkinson 引擎與電動馬達並聯架構運轉。

THS 系統以並聯式的架構為基礎,引擎動力與馬達動力分別傳遞至變速箱後,透過控制系統,決定兩種動力系統輸出的模式,是純電動驅動、純汽油驅動,或是兩者同時驅動,以取得最好的動力表現。在一般的行駛下,HSE 系統的車輛會從純電動驅動起步,並在適當的時機切換至汽油引擎驅動,或是兩種動力同時輸出。

這樣的設計概念,來自於汽油引擎運作的天性。汽油引擎在低轉速的狀況之下,並無法有良好的效率表現。因此 THS 以電動馬達良好的扭力輸出取代,以求取良好的加速表現與能源使用效率。而在時速拉高至汽油引擎效率良好的範圍後,再切換至汽油引擎驅動模式,以求得最良好的綜效。

HSE 系統起步時以電達馬達運轉,以其補足引擎低轉速不佳的運轉效率。

這樣的系統,以能源使用效率為出發點,其在實際使用上的確在油耗上有著極佳的表現。而在使用上,亦十分便利。但是不論是哪一輛 THS 系統的產品,在電動切換至汽油的模式時,都會因為動力切換的狀況,而略有震動。

相對於 THS 系統的並聯式設計,Mercedes-Benz 的工程師則是採取完全不同的串聯式設計,讓動力表現有著截然不同的結果。

不需切換的串接式設計

S400 Hybrid 的動力系統,以 S350 上所使用的 V6 引擎為基礎,在引擎與變速箱之間加入了一具扁平圓盤狀的引擎。這具馬達的轉子,與 V6 引擎的曲軸以及變速箱的輸入軸是固定在一起的,因此並無法像 HSE 系統一般,選擇只運轉引擎或是只運轉馬達,而是無時無刻均同步運轉。因此只要踩下油門,V6 引擎便會開始運轉,以提供 S400 Hybrid 動力。

與 THS 系統相同的是,S400 Hybrid 在此時便會供電給馬達,讓馬達同步與引擎輸出動力,以馬達高效率的運轉,補足引擎低轉速不佳的效率,以達到節能減碳的目的。

在實體模型中以透明塑膠包覆約 20 公分厚機構,便是 S400 Hybrid 所使用的電動馬達,而右上方的則是 S400 Hybrid 所使用的鋰電池。從圖中可以清楚看出 S400 Hybrid 採用串聯式的設計。
Mercedes-Benz 高電壓能源管理系統負責人 Martin Hermsen 博士親自向試駕媒體解說 S400 Hybrid 系統的設計及運作。

在驅動模式下,馬達的轉子與外圈之間,是以非接觸性的磁力,為引擎連動的傳動軸施加額外的扭力,沒有任何機構切換連動的問題,自然也不會出現運轉的振動,而這正是 S400 Hybrid 不會出現動力切換頓挫的原因。而 Mercedes-Benz 高電壓能源管理系統負責人 Martin Hermsen 博士表示,這款馬達同時具有發電機的功能。因此當行駛而不需使用電力驅動時,這具馬達立刻搖身變為發電機,為車用系統以及電池供電。

而當在高速行駛時,馬達亦會進入驅動模式,以磁力為傳動系統增加額外的輸出功率,讓引擎與馬達的輸出同步傳遞到車輪上,提供更好的性能表現。而同樣因為是以外加磁力的方式進行,因此同樣不會有系統切換的頓挫感,讓 S400 Hybrid 在馬達起動前後的油門反應,是流暢而連續的。

恰如其分的小巧,維持 S-Class 舒適空間

根據 Mercedes-Benz 所提供的資料,這具電動馬達僅僅提供 20 匹馬力的動力,相較於 THS 系統最新高達 82 匹的馬達而言,似乎顯得不足。Hermsen 博士解釋,這完全是設計理念選擇的差異。Mercedes-Benz 所選擇的串聯系統,並不提供純電動行駛的模式,而是讓電動馬達在起步時,以高效率的驅動力,做為引擎動力系統的協助,因此在小馬力電動馬達的配置下,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。

S400 Hybrid 是市場上第 1 款配置鋰電池的量產車,可直接安置在引擎室內。

此外,由於系統選擇的不同,不需要提供純電動車行駛時所需大量的電力,讓 Mercedes-Benz 並不需要像 THS 系統一般,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 Hybrid 成為市場上第 1 款配置鋰電池的量產車。S400 Hybrid 所使用的鋰電池,大小與現有的鉛酸電池相當,重量卻更輕,讓其能輕鬆安置在引擎室內原有的位置中,讓 S400 Hybrid 不需要犠牲任何乘坐與行李空間,提供頂級客層毫不打折的享受與服務。而 S400 Hybrid 的馬達及電池系統,僅有 75 公斤的重量以及小巧的體積,讓其能輕鬆地在不改變車體結構下,裝載在 W221 的車體上,讓其能維持 S-Class 原有的設計與調校。

由於不需要負擔純電動模式的供電需求,讓 S400 Hybrid 可以使用較鎳氫電池來得輕巧的鋰電池,亦讓 S400 Hybrid 得以維持 S-Class 良好的乘坐空間與行李廂空間,不需屈就巨大的電池及馬達空間。

高效能兼具高性能的 Atkinson 引擎

而為了讓整體油耗表現能夠更好,S400 Hybrid 的引擎,與 THS 一樣採用 Atkinson 循環運作。Mercedes-Benz 的工程師改變這具 V6 引擎的進氣門正時,讓其關閉時間較原有 S350 的時間更換,以達成壓縮行程小於爆炸行程的需求,利用 Atkinson 循環原理取得更高的熱效率。

S400 Hybrid 的 Atkinson 引擎是以 S350 上的 V6 引擎變更設定而來。

正如我們在 THS 系統中所見,Atkinson 循環運轉的引擎,均會為了熱效率而在最大馬力及低轉速的扭力輸出部份有所犠牲。為避免 Atkinson 運轉動力大幅下降的問題,Mercedes-Benz 的工程師為 S400 Hybrid 的 V6 引擎進行重新的調校,將壓縮比自原有的 10.7:1 提升至 11.7:1,並針對噴油與點火正時進行調校,讓這具 Atkinson 引擎的峰值扭力,維持與原有引擎相同的 35.7 公斤米,其最大馬力更較原引擎來得大,達到 279 匹馬力之譜。而搭配電動馬達的運轉,讓 S400 Hybrid 即便在低轉時,亦能有良好的扭力輸出,而在全油門時,綜效馬力更可以達到 299 匹之譜。

雖然採用環保設定,S400 Hybrid 的動態表現並未因此而失色。

更為優異的動力數據,搭配上與 S350 相同的車重,其性能表現更為優異自然不在話下。根據 Mercedes-Benz 的測試,S400 Hybrid 從靜止到時速 100 公里的加速,在 7.2 秒內便可以完成,而跑到電子限速的每小時 250 公里亦不成問題。更難能可貴的是,Hybrid 系統良好的表現,加上 Start/Stop、剎車能源回收系統等的協助,每公升汽油可以行駛 12 公里以上,相較於採用同一排氣量引擎的 S350 車型,減少程度達 21%,而二氧化碳排放量亦同步減少 18%,讓 S400 Hybrid 成為同級車中最省油的產品。

不以產品性格交換油耗

在 Stuttgart 西南邊的山區道路上,試車組全力操駕駛 S400 Hybrid。不論是性能、舒適度或是操控,甚至是油門反饋,表現均是不凡,與試車組駕駛一般市售版 S-Class 的反應如出一轍,在 S400 Hybrid 比照 S600 配置的高階輔助系統加持之下,在特定狀況之下的表現更為靈活迅捷,讓試車組印象深刻,亦讓試車組再次體驗 Mercedes-Benz 造車的理念。

在過去,講究環保的車輛,不論是在動力反應,或是操控的靈敏度上,與尋常的車輛相比,總是有所不如,甚至為了容納環保系統,在乘客使用的空間上所有折損,讓熱心的消費者,總需要付出部份的犧牲以換取對於環保的支持。這樣的產品開發理念,也讓環保產品打入一般消費市場時,面臨較大的挑戰。

而 Mercedes-Benz 則以維持良好的使用經驗為標準,則尋找、挑選不折損任何使用者權益的最新科技,以求維持性能舒適操控的同時,達到省油節能的目的。而 S400 Hybrid 以節省 21%的數據證明,即便不放棄豪華與舒適,油還是可以都花在刀口上。