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水太深!看懂這篇,再考慮新能源四驅車

2023年5月5日來源:廣西汽車網(wǎng)

我們都知道,燃油車時代的四驅車主要可以分為適時四驅、全時四驅、分時四驅三個大類,雖然功能傾向和應用場景都差別,但大體架構都是通過中央傳動軸和差速器(或分動箱)給前后橋分配動力。但到了如今的新能源時代,電驅系統(tǒng)的應用使得車輛擁有了兩個,甚至三個、四個動力來源,以此為基礎,各品牌的四驅方案也愈發(fā)花樣繁多。

●純電-雙電機四驅

代表車型:比亞迪EV、大眾ID.7蔚來ES8

水太深!看懂這篇,再考慮新能源四驅車-有駕

不同于傳統(tǒng)燃油車只有一臺內燃機作為動力來源,純電汽車基本能都是有幾個電機,就有幾個動力來源,這意味著前后輪可以完全可以分開驅動,不需要中央傳動軸進行從前到后(前縱置四驅),或從后到前(中置或后置四驅)的動力分配機構。而實際上,各品牌目前主流的純電四驅車也基本都是這么干的,包括特斯拉首款純電Model S,還要熱銷的國產純電比亞迪漢EV等等。

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與此同時,純電四驅車不光不需要中央傳動和差速器(或分動箱)進行動力傳遞分配,甚至連離合器&變速器也不需要。原因也很簡單,電機驅動可以從零轉速開始就獲得最大扭矩輸出,其輸出功率基本由電控的輸入功率決定,跟轉速是低相關的,因而,不需要離合器進行軸端和輪端的耦合&解耦,也不需要變速器通過速比調節(jié)實現(xiàn)轉速和扭矩的轉化。

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相比之下,汽油內燃機都需要800rpm左右的怠速,這意味著它必須要離合器進行耦合&解耦,不然車子都沒法啟動;其次,從外特性曲線我們也能看得出來,內燃機的功率/扭矩輸出跟轉速高度相關,特別是自吸發(fā)動機,例如,如果要在低車速下獲得強大動力輸出,就必須拉高轉速,并通過低擋位的扭矩放大效果來獲得動力,否則,就會把發(fā)動機憋熄火。

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純電?沒這么麻煩,固定的減速比就行,最高20000rpm的電機轉速,外加雙電機的強大輸出,足夠覆蓋絕大多數(shù)車速場景。當然,你也可以像保時捷一樣給電機配兩個擋位,這樣確實能更好放大扭矩,并提高極速,但從實車來看,Taycan的加速性能不見得比特斯拉Model S或者比亞迪漢EV強多少,本質上還得看電機。

●純電-3&4電機四驅

代表車型:特斯拉Model S Plaid 、仰望U8、奔馳EQG

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對于“不差錢”的廠商&車子來說,在強化性能這件事上,與其費勁心思想什么增加物理擋位,還不如直接增加電機數(shù)量來得簡單粗暴,以及高效。例如,整車進口國內的特斯拉Model S Plaid版本,就采用“前1后2”的三電布局,總功率達到了750kW,2.1s“破百”。

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而像仰望U8這種強調四個輪子獨立驅動的新能源硬派越野車,則直接采用四臺電機,分別獨立驅動前后左右四個車輪。帶來的強大性能還是其次,更重要的是,每個車輪不光能精準控制動力分配,甚至連轉動方向都能自由控制,什么坦克掉頭、矢量四驅、主打轉向都能更輕松實現(xiàn),這在燃油車時代是不可想象的。

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當然,目前各品牌的電四驅方案還都是將電機放在前后橋的副車架上,通過減速器和半軸再驅動車輪,這一點倒是保留了燃油車特性。之所以不用所謂的“輪轂電機”原因也很簡單:沒法控制簧下質量。電機雖然遠比發(fā)動機小、輕,但也存在功率越大塊頭越大的問題,再加上傳動機構、冷卻潤滑、剎車系統(tǒng),簧下質量太高,會嚴重影響整車行駛質感。

●混動-電四驅

代表車型:豐田RAV4雙擎、哈弗哈弗梟龍MAX、蘭博基尼Revuelto

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如今,現(xiàn)在各品牌的混動產品的四驅方案,也開始開始明顯朝純電汽車靠攏。秉承“如無必要,勿增實體”的理念,混動車開始跟純電一樣不再使用復雜的中央傳動軸、差速器、分動箱,加個電機解決所有問題。

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以應用最廣泛的第四代豐田THS混動系統(tǒng)為例,從最便宜的RAV4雙擎,到最貴的雷克薩斯RX 500h,都采用的獨立的后橋電機驅動后輪,也就是所謂的P4布局。除此之外,比亞迪/漢以及護衛(wèi)艦07的DM-p系列、哈弗/魏牌的DHT-PHEV四驅系列也都是類似的解決方案,總共有三個電機。唯一有點不大一樣的是哈弗梟龍MAX上的Hi4電四驅系統(tǒng),它跟前驅檸檬DHT一樣是雙電機,但把一個前橋電機挪到了后面,而不是四驅檸檬DHT那種在后橋增加一個電機(三電機)。

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除了家用車,現(xiàn)在各品牌的超跑也有明顯的電氣化傾向,例如蘭博基尼Revuelto(新一代大牛),這臺車保留了中置發(fā)動機的布局方式,但發(fā)動機只負責驅動后輪(也有電機單元),而驅動前輪的則是兩臺電機,也是沒有傳動軸的四驅方案。

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電四驅方案確實更簡單粗暴,也更精準高效,但也不全是有點。其相比于機械四驅最大的弱點就是,因為電機在什么地方就驅動哪里的車輪,所以你不可能把全車所有的動力都傳遞到某一個車輪,而機械四驅通過離合器、分動箱、差速鎖就能做到這一點。

●混動-機械四驅

代表車型:牧馬人4xe、銳界L HEV、AMG C 63

有鑒于此,現(xiàn)在主流的硬派越野車還都保留了機械四驅的方案,例如牧馬人4xe,還有即將上市的坦克500 PHEV,機械四驅能夠最大限度保障每個車輪的機械鎖止和扭矩輸出。至于老款本田CR-V銳·混動,或者即將上市的銳界L HEV,筆者則會單純覺得新的電四驅方案還沒上架,得再等等。

以牧馬人4xe為例,這臺上綠牌的越野車,就在燃油版2.0T+8AT的基礎上采用了P2布局的插混改造方案,即在發(fā)動機和變速器中間集成了一臺電機,取代液力變矩器的位置,并通過兩組離合器實現(xiàn)發(fā)動機和電機的機電耦合&解耦。而在變速器后面的分動箱則完全不受影響,跟燃油版一模一樣,能夠斷開前橋動力,也又扭矩放大擋,還附帶中央差速鎖的功能。

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另外,也不是所有的機械四驅都選擇這種P2布局方案。梅賽德斯-AMG為新一代63系列性能車開發(fā)的插混方案,就選擇了一種獨特的縱置架構P4布局四驅方案,你說它是機械四驅,它后橋有電機,你說它是電四驅,它又有中央傳動軸,就是這么跨界。

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從結構分析的話,其前橋依舊是M139l 2.0T發(fā)動機配9AT變速器的組合,并通過變速器后端的中央差速器以及前軸為前橋提供動力,但連接中央傳動軸的后橋差速器上還額外加裝了電驅單元,而且還帶兩個擋位的速比調節(jié)。也就是說,這臺車前橋是“油”驅動,而后橋可以是純電驅動,也可以是混動,如果變速器能跟差速器解耦的話,指不定還能后置電機純電四驅,主打就一個“左右橫跳”。

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