Als je vóór 2005 een hybride wilde, kocht je een kleine sedan. Deze auto’s waren zuinig maar hadden geen pk’s. Ze boden minimale laadruimte. Ze waren efficiënt, zeker. Maar ze waren ook klein. De Ford Escape Hybrid verandert dat allemaal. Het is een SUV. Het haalt maximaal 36 mijl per gallon. Dat cijfer is misschien niet het absoluut hoogste op de markt. Het verslaat niet elke hybride die er is. Maar voor een gezin van vier scheelt het veel geld aan de benzinepomp.
De Escape Hybrid is een SUV die tot 36 mijl per gallon haalt.
Ford is niet helemaal opnieuw begonnen. Ze kozen voor een bewezen platform. De standaard viercilinder Ford Escape. Vijf jaar lang. Honderd ingenieurs hebben hieraan gewerkt. Car and Driver noteerde hun werk in december 2004. Speciaal voor de Escape bouwden ze een hybride aandrijflijn. Het resultaat is herkenbaar. Het lijkt op een SUV. Het is een relatief kleine. Zelfs zonder elektrische ondersteuning haalt het standaardmodel 25 mpg op de snelweg.
Hoe parallelle hybride systemen werken
Een hybride voertuig combineert twee werelden. Er wordt gebruik gemaakt van een benzine-verbrandingsmotor. Er wordt ook gebruik gemaakt van een elektromotor. Het doel is eenvoudig. Behoud de sterke punten van beide. Verwijder de zwakke punten van beide. Benzineauto’s zijn luidruchtig. Ze gebruiken dure brandstof. Ze vervuilen. Puur elektrische auto’s hebben een korte batterijduur. Ze moeten worden aangesloten. Hybriden lossen dit op door samen te werken.
De Escape maakt gebruik van een parallelle hybride opstelling. Zowel de gasmotor als de elektromotor kunnen de auto voortbewegen. Ze werken samen of afzonderlijk. Het hangt af van de rijomstandigheden. Je hoeft hem nooit aan te sluiten. Remmen levert energie op. Die energie gaat naar de batterijen. Als deze laag zijn, rijdt de auto op gas. De verbrandingsmotor laadt ze op. Het is een zichzelf onderhoudende lus.
Visuele gelijkenis met het standaardmodel
Ford hield het ontwerp eenvoudig. De Escape Hybrid lijkt op de gewone Escape. Dat was opzettelijk. Ingenieurs hebben vijf jaar aan de aandrijflijn gewerkt. Ze hebben het lichaam niet opnieuw ontworpen. Op de deur bevindt zich een klein “Hybrid”-logo. Het dashboard heeft een andere meter. Een ventilatieopening aan de achterkant koelt de accu’s. Dat is het. Het zou moeilijk zijn om ze uit elkaar te houden.
Deze aanpak was van belang. Het bewees dat hybriden er niet buitenaards uit hoefden te zien. Het toonde aan dat prestatie en economie naast elkaar konden bestaan. De Escape Hybrid was een grote doorbraak. Het bracht hybridetechnologie naar een groter segment. Het maakte efficiëntie toegankelijk voor gezinnen. Niet alleen pendelaars.
Hoe heeft Ford dit bereikt? Door de elektromotor rechtstreeks in de aandrijflijn te integreren. Geen complexe serie-parallelschakeling. Gewoon directe stroom. De elektromotor zorgt voor koppel. De gasmotor zorgt voor bereik. Samen voorzien ze in beide behoeften.
De Escape Hybrid bewees dat SUV’s efficiënt konden zijn. Het maakte de weg vrij voor grotere hybriden. Hieruit bleek dat consumenten geen ruimte wilden opofferen. Ze wilden nut. Ze wilden macht. Ze wilden een lage uitstoot.
Dit was nog maar het begin. De automarkt was aan het veranderen. De Escape Hybrid was de vonk. Het stak een vuur aan onder de industrie. Andere fabrikanten merkten dit op. Ze begonnen hun eigen versies te bouwen. Het landschap veranderde.
Waarom is dit vandaag de dag van belang? Omdat hier de basis is gelegd. De Escape Hybrid bewees dat het concept werkte. Het schaalde op. Het bewees dat hybriden het echte leven aankonden. Echte vracht. Echte passagiers. Echte wegen.
De technologie evolueerde. De auto’s werden beter. Maar de Escape Hybrid begon ermee. Het veranderde het gesprek. Het verplaatste hybriden van niche naar mainstream. Het toonde aan dat efficiëntie geen compromis betekende. Het betekende innovatie.
De rest van het verhaal gaat over prestatietests. Gegevens over brandstofverbruik. Rijden in de echte wereld. Maar de basis is stevig. De Escape Hybrid afgeleverd. Het bewees dat de hybride SUV mogelijk was. Het bewees dat het praktisch was. Het bleek dat het wenselijk was.
De markt reageerde. De omzet nam toe. De concurrentie groeide. De Escape Hybrid was niet zomaar een auto. Het was een verklaring. Het luidde het einde in van het tijdperk van de kleine hybrides. Het begon het tijdperk van de efficiënte SUV.
Die verschuiving zet zich voort. De principes blijven. De technologie gaat vooruit. Maar de Escape Hybrid was de katalysator. Het veranderde de manier waarop we over brandstofverbruik denken. Het veranderde wat we van een SUV verwachten. Het bewees die efficiëntie en bruikbaarheid
Je moet de terughoudendheid hier echt waarderen. Ford heeft de Escape Hybrid niet gebouwd als gadget. Ze hebben het zo gebouwd dat het onzichtbaar is. De technische filosofie was simpel: behandel de elektrische componenten als achtergrondgeluiden. Bestuurders zouden geen handleiding nodig moeten hebben over hoe ze ermee moeten rijden. De elektromotor en het batterijpakket zijn ontworpen voor een lange levensduur, niet voor gebruikersinteractie.
Er zit geen batterijmeter in het dashboard. Waarom? Omdat Ford ervan uitging dat de gemiddelde koper niets geeft om de staat van dienst. Ze willen gewoon van punt A naar punt B komen met een lager brandstofverbruik en lagere emissies. Die transparantie maakt dit voertuig tot een potentiële marktverstoorder. Het neemt de wrijving van adoptie weg. Je koopt hem zoals elke andere SUV. Hij rijdt zoals elke andere SUV. Het bespaart alleen maar gas.
Nu moeten we onder de motorkap kijken. De mechanica hier is rommelig maar elegant.
De vermogensregeleenheid en omvormer
Het hart van het systeem wordt gevormd door de Power Control Unit (PCU). Dit is niet zomaar een batterijlader. Het zijn de hersenen die de energiestroom tussen de verbrandingsmotor, de generator en de tractiemotor beheren.
De PCU herbergt een omvormer die gelijkstroom uit de accu omzet in wisselstroom voor de elektromotoren. Dit is een cruciale stap. De meeste moderne EV’s en hybrides gebruiken AC-motoren vanwege hun efficiëntie en koppelkarakteristieken. De omvormer verhoogt ook de spanning van het accupakket naar het niveau dat de motoren nodig hebben.
De uitvoering van Ford is luchtgekoeld. Dit is een bewuste keuze vanwege eenvoud en kosten. Vloeistofkoeling is efficiënter, maar voegt complexiteit, pompen, slangen en potentiële storingspunten toe. Het luchtgekoelde ontwerp houdt het systeem licht van gewicht en gemakkelijker te onderhouden.
De hybride synergieaandrijving
De Escape Hybrid maakt gebruik van een Hybrid Synergy Drive -systeem. Dit is een serie-parallelle hybride architectuur. Dit betekent dat het in verschillende modi kan werken:
- Alleen elektrisch: Bij lage snelheden of licht gasgeven is de benzinemotor uitgeschakeld. De tractiemotor drijft de wielen rechtstreeks aan.
- Parallel hybride: Zowel de motor als de elektromotor drijven de wielen aan. Dit gebeurt tijdens het accelereren.
- Seriehybride: De benzinemotor draait om elektriciteit op te wekken via de generator, maar drijft de wielen niet rechtstreeks aan. De generator laadt de accu op of voedt de tractiemotor.
- Regeneratief remmen: Wanneer u het gas loslaat of op de rem drukt, fungeert de tractiemotor als een generator. Het vangt kinetische energie op die normaal gesproken verloren zou gaan als warmte en voert deze terug naar het batterijpakket.
Met dit systeem kan het voertuig de motorefficiëntie optimaliseren. De benzinemotor werkt vaker in het meest efficiënte bereik dan een conventionele auto. Hij hoeft geen zware lasten met lage toerentallen mee te sjouwen. Bij haltes kan hij volledig worden uitgeschakeld.
Het batterijpakket
Het energieopslagsysteem is een nikkel-metaalhydride (NiMH) -batterijpakket. Deze technologie werd om verschillende redenen verkozen boven lithium-ion:
- Thermische stabiliteit: NiMH-batterijen zijn minder gevoelig voor thermische overstroming. Ze zijn veiliger bij een botsing.
- Levensduur: Ford heeft de accu zo ontworpen dat deze de hele levensduur van het voertuig meegaat. Ze vermeden diepe ontladingscycli die lithium-ioncellen sneller afbreken.
- Kosten: Ten tijde van de ontwikkeling was NiMH kosteneffectiever voor voertuigen op de massamarkt.
Het pakket
Hoe de Ford Escape Hybrid eigenlijk werkt
De meeste hybrides vertrouwen op een milde hybride opstelling waarbij een benzinemotor het zware werk doet en een elektromotor hier en daar een handje helpt. De Ford Escape Hybrid is anders. Het is een volledige hybride, wat betekent dat de gasmotor en de elektromotor afzonderlijk of samen kunnen werken. Het systeem doorloopt vier verschillende fasen om elke druppel efficiëntie uit de viercilindermotor te persen.
Begin met ontsteking. Je draait de sleutel om en de elektromotor neemt de leiding. Het brengt de gasmotor tot leven. Sensoren controleren onmiddellijk de acculading, de bedrijfstemperatuur en de instellingen voor het interieurklimaat. Als de AC op maximaal staat, blijft de gasmotor draaien. Anders wordt het uitgeschakeld. De auto beweegt zich voort op puur elektrische kracht. Het is snel. Minder dan twee seconden.
Stoppen is waar het slim wordt. Bij een rood licht of in een drive-thru-lijn valt de benzinemotor uit. De elektromotor houdt de auto vast. Ford heeft de start-stopcycli zo ontworpen dat deze soepel verlopen. Testers merkten nog steeds een huivering toen de motor weer aansloeg. Dat is normaal voor hybrides. Verwacht alleen geen fluisterstille overgang in een luxe auto.
Acceleratie en rijden in de stad
Opstijgen vanaf een halte? Puur elektrisch. Elektromotoren leveren direct koppel bij lage toerentallen. Ze zijn hiervoor gebouwd. Alleen op elektriciteit kun je door het drukke stadsverkeer rijden. De benzinemotor wordt wakker met een snelheid van ongeveer 40 km/uur. Daarna werken de twee krachtbronnen samen tot snelwegsnelheden.
Rijden in de stad is waar hybrides schitteren. Regeneratief remmen zet verspilde energie om in opgeslagen energie. Wanneer u het rempedaal indrukt, draait de elektromotor van rol. Het wordt een generator. Het vangt kinetische energie op die normaal gesproken als warmte in de remblokken zou verdwijnen. Die energie gaat rechtstreeks terug naar het accupakket.
Elk rood licht is een oplaadmogelijkheid. Om er het maximale uit te halen, remt u soepel. Als u de remmen dichttrapt, wordt het antiblokkeersysteem ingeschakeld. De energie gaat verloren. U wilt geleidelijke vertraging om het opladen te maximaliseren.
Snelwegefficiëntie en transmissie
Cruisen tussen 50 en 70 km/uur? De gasmotor neemt het over. Daar ademen viercilinders het gemakkelijkst. Maar kleine motoren hebben moeite met passerende kracht. Dat is het moment waarop de elektromotor tussenbeide komt. Hij voegt pk’s toe om u te helpen invoegen of inhalen. Het is elektrisch ondersteund cruisen.
Er zijn geen versnellingen. De Escape Hybrid maakt gebruik van een elektronisch geregelde continu variabele transmissie (eCVT). Boordcomputers beheren de versnellingen voor een optimaal brandstofverbruik. Ford-ingenieurs beweren dat deze opstelling de efficiëntie met 30 procent verhoogt in vergelijking met een conventionele transmissie. Geen verschuiving. Gewoon een constante vermogensafgifte.
Het prijskaartje voor hybrides
Hybriden kosten meer. De basis Escape FWD-viercilinder begint bij $ 19,995. De viercilinder met AWD springt naar $ 23.235. Het V6 AWD-model kost $ 27.145.
Het Hybrid FWD-model kost $ 26.970. Dat is een aanzienlijke sprong ten opzichte van de standaard FWD. De AWD Hybrid gaat tot $ 28.595.
Opties stapelen zich snel op. Je kijkt naar nog eens $ 3.800 voor lederen stoelen, een stopcontact van 110 volt, een uiterlijkpakket, GPS-navigatie en extra veiligheidsvoorzieningen. De cijfers volgen. Kijk voorlopig eerst naar de premie die u betaalt om elektrisch te gaan rijden.
Ford heeft de benzinemotor tot de basis teruggebracht om een betere efficiëntie te bewerkstelligen. Het hybride model maakt gebruik van een viercilindermotor met Atkinson-cyclus. Atkinson-cycli verbranden brandstof schoner dan standaard Otto-cyclusmotoren. Je ruilt piekvermogen in voor die efficiëntie. Het is een mechanisch compromis.
De cilinderinhoud bedraagt 2,3 liter. Aluminium blok. Dubbele bovenliggende nokkenassen. Hij levert 133 pk bij 6.000 tpm. De elektromotor voegt nog eens 94 pk toe. Die boost begint tussen de 3.000 en 5.000 tpm. Alleen al de benzinemotor produceert een koppel van 129 Nm bij 4.500 tpm. Vergelijk dat eens met de niet-hybride Escape. De viercilinder levert 153 pk bij 5.800 tpm en een koppel van 152 Nm bij 4.250 tpm. De hybride verliest wat punch aan de bovenkant.
Gewicht en afmetingen
De Escape Hybrid met vierwielaandrijving (AWD) weegt 3.893 kg. Dat is 1.766 kg. De hybride hardware voegt ongeveer 500 pond toe aan de basis-SUV. Het is zwaar. Maar hij is ook compact. De wielbasis bedraagt 103,1 inch. De bodemvrijheid bedraagt een bescheiden 8 inch. Hij rolt op Continental ContiTrac EcoPlus-banden. Het reservewiel is hetzelfde. De brandstoftank heeft een inhoud van 15 gallon.
Prestatiecijfers van Car and Driver (december 2004) tonen de realiteit van dat gewicht aan. Een volledig beladen AWD-model accelereert van 0 naar 100 km/uur in 10,8 seconden. De topsnelheid is elektronisch begrensd op 160 km/uur. Het remmen van 120 km/u tot stilstand duurt 60 meter. Het is geen sportwagen. Het is een praktische transportwagen.
Verwachtingen over brandstofverbruik
Als u een hybride koopt, geeft u om één nummer. Mijlen per gallon. De Escape Hybrid zal niet tippen aan de 50+ mpg van compacte sedans zoals de Prius. Ford schat het op 35 mpg in de stad en 29 mpg op de snelweg. Uit tests uit de praktijk van USA Today en Motor Trend blijkt dat de werkelijke cijfers een paar punten lager liggen. Toch is het een verbetering van 20 tot 25 procent ten opzichte van de standaard Escape. En het doet grotere SUV’s die moeite hebben om 10 mpg te halen, in de schaduw staan.
Drive-configuratie verandert de beoordeling. De versie met voorwielaandrijving (FWD) krijgt 33 mpg in de stad en 31-36 mpg op de snelweg. De AWD-versie daalt naar 33 mpg in de stad en 29 mpg op de snelweg. Met een tank van 15 gallon kijk je naar een bereik van 400 tot 500 mijl. Dat is behoorlijk voor een crossover uit deze tijd.
Waarom hybrides uitblinken in steden
Verbrandingsmotoren hebben een hekel aan stationair draaien. Ze hebben er een hekel aan om vanuit een dood punt te beginnen. Een zware auto die gas verbrandt en 30 km per uur haalt, is inefficiënt. In de stad doe je dit om de paar blokken. Snelwegen zijn soepeler. Minder haltes. Betere kilometerstand voor auto’s die alleen op benzine rijden.
Hybriden draaien het script om. Ze rijden op elektrische energie bij lage snelheden. Er is geen gas verbrand. Er worden geen stops verspild. Elke keer dat u op de rem trapt, laadt het regeneratiesysteem de accu op. Het resultaat? Betere stadskilometers dan snelwegkilometers. De gasmotor doet het meeste zware werk op de openbare weg. In het verkeer is het slechts een generator.
Rijden met de Ford Escape Hybrid
Je zou nooit raden dat je een hybride bestuurt, tenzij iemand je er expliciet op wijst. Ford heeft de Escape Hybrid ontworpen om de ervaring van het rijden in een standaard compacte SUV te weerspiegelen. Het doel was onzichtbaarheid. De rijdynamiek blijft voor het grootste deel niet te onderscheiden van niet-hybride tegenhangers. Je krijgt dezelfde zitpositie. Je krijgt dezelfde zichtbaarheid. De stuurfeedback is consistent met die van andere kleine SUV’s.
Dan komen de eigenaardigheden naar boven.
Er is een specifieke huivering wanneer de benzinemotor aangrijpt. Het gebeurt tijdens de overgang van de elektrische naar de hybride modus. Het is subtiel maar opvallend. Het regeneratieve remsysteem verandert ook het remgevoel. In tegenstelling tot standaard schijfremmen wordt de aanvankelijke vertraging veroorzaakt door de elektromotoren die tegen het momentum vechten. Je voelt een verschuiving in weerstand. Vervolgens nemen de mechanische remmen het over bij een harde stop. Dat overgangspunt is duidelijk.
Het transmissieverschil
De belangrijkste verandering ligt in de transmissie. Ford verving traditionele versnellingssets door een elektronisch geregelde continu variabele transmissie (eCVT).
Deze verschuiving levert twee belangrijke voordelen op. Ten eerste verhoogt het de brandstofefficiëntie. De eCVT zorgt ervoor dat de motor veel vaker in een optimaal bereik blijft draaien dan een getrapte versnellingsbak kan. Ten tweede vergemakkelijkt het de rit.
Traditionele automatische ruk. Ze jagen op tandwielen. Ze schakelen agressief terug als je gas geeft. De Escape Hybrid vermijdt die plotselinge schokken. Er zijn geen plotselinge verschuivingen in de vermogensafgifte. Geen schokken als de auto terugschakelt. De krachtstroom voelt lineair aan. Het voelt minder als een machine die vecht om een versnelling te vinden en meer als een eindeloze versnelling.
Is die soepelheid de afweging waard voor de eerste aarzeling bij het remmen? Sommige bestuurders vinden het regeneratief remmen onsamenhangend. Anderen waarderen het gebrek aan mechanische slijtage van traditionele remblokken. De wisselwerking is reëel. De eCVT elimineert schakelschokken. Het elimineert niet alle sensorische verschillen.
Je merkt nog steeds dat de motor draait. Je voelt nog steeds dat de slag van het rempedaal verandert. Maar de algehele beweging is minder schokkend. De rijkwaliteit verbetert in stop-and-go-verkeer. De afwezigheid van jacht op uitrusting vermindert vermoeidheid.
Het is geen perfecte imitatie van een standaard SUV. De eigenaardigheden blijven. Maar voor dagelijks woon-werkverkeer weegt de soepelheid van de eCVT waarschijnlijk op tegen de lichte aarzeling in het remgevoel. De auto rijdt rustig. Het versnelt voorspelbaar. Het kondigt zijn hybride karakter niet met drama aan. Gewoon efficiëntie. En af en toe een huivering.
Dashboard-eigenaardigheden en krachtstroom
Kijk naar de toerenteller. Met name het vreemde nuldoorgangsgedrag. De naald zakt onder nul wanneer de motor afslaat en de elektromotor het overneemt. Het is een visueel signaal dat je niet ziet in traditionele auto’s met interne verbranding. Als je kiest voor het navigatiepakket, verandert het centrale scherm in een hybride powerflow-afbeelding. Het laat zien waar energie naartoe beweegt. Aanval. Afvoer. Regen. Het is niet zomaar een gimmick.
Verborgen batterijen en vrachtrealiteit
Mensen gaan ervan uit dat hybride technologie ruimte in beslag neemt. Ze stellen zich een batterijpakket voor dat het gebied van de achterklep opslokt. De Escape Hybrid weerlegt dat. De batterijreeks bestaat uit 250 nikkel-metaalhydridecellen van D-formaat. Ze zijn in serie geschakeld. Ford plaatste ze plat onder de laadvloer.
De wisselwerking is reëel. De laadruimte is kleiner dan de niet-hybride Escape. Met een paar centimeter. Niet genoeg om de auto kapot te maken, maar genoeg om op te merken als je meubels vervoert. Het passagiersvolume blijft identiek. Jij en je gezin rijden in dezelfde kamer. De bagageruimte kromp gewoon iets.
Engineering First-principes
Dit was Fords eerste poging tot een praktische hybride SUV. Het resultaat is solide techniek. Hij overtreft de milieu-impact van andere SUV’s. De brandstofkosten dalen aanzienlijk in vergelijking met de concurrentie.
Is dit de groenste auto die er is? Nee. De Toyota Prius spant nog steeds de kroon op het gebied van pure efficiëntie. Geschat op 60 mpg stad en 51 mpg snelweg, overtreft het de Escape. Maar de Ontsnapping dient een ander doel. Het richt zich op het gemiddelde gezin. Gezinnen hebben ruimte nodig. Ze hebben troost nodig. Ze hebben een voertuig nodig dat bij hun leven past, en niet alleen bij hun ecologische voetafdruk.
Door een hybride voor de massa te bouwen, positioneert Ford zichzelf voor schaalvergroting. Miljoenen hybrides binnen tien jaar in Amerikaanse garages. Dat is het langetermijnspel. Milieuvriendelijkheid gaat niet alleen over het maximale mpg. Het gaat om volume. Het gaat om het veranderen van de vlootsamenstelling.
Bekijk de onderstaande links voor diepere duiken.
Veel meer informatie
Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen
-
Quizhoek: hybride autoquiz
-
Hoe hybride auto’s werken
-
Hoe elektrische auto’s werken
-
Hoe GM’s Hy-wire werkt
-
Hoe de waterstofeconomie werkt
-
Hoe automotoren werken
-
Hoe elektromotoren werken
-
Hoe gasprijzen werken
-
Hoe aardgasvoertuigen werken
-
Foto’s van hybride auto’s uit 2007
-
De echte kampioenen op het gebied van brandstofverbruik in de Consumentengids
Nog meer geweldige links
-
Ford-voertuigen: Escape Hybrid
-
Ford-voertuigen: Escape Hybrid: brandstofkostenbesparingscalculator
-
HybridCars.com: eerste indrukken van Escape Hybrid Driver
-
Een test voor gezinsauto’s: Ford Escape Hybrid uit 2005
-
TomPaine.com: Ontsnappen aan olieverslaving – 12 augustus 2004
Bronnen
-Chirico, Neil. “Eerste rit: Ford Escape Hybrid uit 2005.” Motortrend, augustus 2004.
-
Healey, James. “Ford gaat hybride met veelbelovende nieuwe Escape.” USAToday.com, 13-5-2004.
-
Sessies, Ron (redacteur). “Motor Trend 2005 & 2006 Sport/Utility, Truck & Van Buyer’s Guide.” Motortrend, november 2004.
-
Vanderwerp, Dave. “Na een miljoen manuren brengt Ford de eerste hybride SUV op de markt.” Can and Driver, december 2004.
-
Ford-voertuigen: Escape Hybrid
