2023年之前是主力车型实现电混升级的阶段,从2023年开始将会是硬派车型和卡车升级的阶段。
在乘用车型阵营里将要升级的车型包括越野车和皮卡,这两种车型都是用非承载式车身,在燃油车阶段中都用“纵置四驱”平台;下面就先来讲一讲以纵置四驱平台打造的“油改电”系统,这种系统有优点也有缺点,缺点多余优点。
下图为基础的燃油动力纵置四驱系统。
所谓的“纵置”指的是发动机在车头的朝向,横置是平行于前桥,发动机都是狭长的造型;纵置则是与前桥十字交叉,动力输出端朝向后桥,通过圆筒型的纵置变速器连接后传动部分。如果是“两驱”则是纵置后驱,准确的叫法是前置后驱,因为还有中置后驱。
实现四驱的方式很简单,在变速箱的末端增加一台“分动箱”。
分动箱一端连接后传动轴和后桥,一端连接前传动轴和前桥,实现动力“一分为二”。
这种四驱系统是硬派车型的标配,结果很复杂;如果分动箱就是分动箱,那么四驱系统就叫做“分时四驱”;这种四驱只能越野,无法在铺装道路上使用,原因很简单,因为切换到四驱模式之后,分动箱会按照固定比例往前后桥分动。可是汽车转弯时需要每个车轮获得不同的动力,以实现不同的转速运转,汽车车轮的转弯半径各不相同,必须以不同的转速才能转弯;所以分时四驱只能在越野时使用,也就是车轮在湿滑路面上强行滑动切弯,在摩擦力过大的路面上就无法正常转弯了。
机械分时四驱的功能性很有限,想要在铺装道路上也能用四驱,分动箱就必须有以下两种组合。
这是两种主要选项。
第一种选项可以实现全时四驱,但是制造成本高,也无法在湿滑路面上有效调整往前后桥分动的比例,说白了就是该打滑还会打滑;而通过差速锁锁止差速器的自由分动的功能后,车辆又会变成分时四驱,所以这种组合的实用性并不强。
湿式多片式离合器限滑差速器相对智能一些,可以在铺装道路上正常差速,也可以有效控制前后桥的分动比例;但是这种限滑差速器在越野时的可靠性却不高,因其实现固定比例分动的基础是压紧湿式多片式离合器的摩擦片。湿式离合器在压紧的状态下仍旧存在滑磨,长时间使用4L(低速四驱扭矩放大模式)很容易高温失效,也会影响离合器的使用寿命。
这就是机械四驱的缺点,其优点只是有4L模式,也就是通过分动箱来放大扭矩。
比如使用博格华纳TOD的哈弗H9、荣威RX8、福特撼路者、坦克300城市版等,其4L模式就能放大2.5倍的动力,最大扭矩可以达到上千牛米。
现在有一种四驱硬派车型是在其基础之上进行的改造,比如坦克汽车的油电混合或插电混动系统,菲克Jeep牧马人4Xe等;这些车只是在发动机和变速器之间串联一台驱动电机,可以理解为前纵置部分有两台发动机,其他部分一模一样。
这样的油改电系统就有突出的缺点了,其最大问题是电动机起步瞬间即可爆发最大扭矩,这对于湿式多片式离合器会是很大的考验;在油电混合模式里,发动机和电动机的总扭矩能轻松达到六七百牛米,在经过放大之后则会高达2000N·m左右!参考TOD的限滑差速器,其极限扭矩容量貌似也就是2000N·m左右,所以这样的插电混动硬派车型的可靠性就要打个问号了。
而且车辆的制造成本也会比较高,因为纵置四驱的制造成本是偏高的,再加上三电系统就更难控制成本了。
真正的电动四驱是不用机械纵置平台的,其使用的是前后横置电动机或电驱桥;燃油车之所以需要分动系统是因为只有一台发动机,也只能装一台发动机,因为内燃机的能耗过高、体积过大且需要变速器,一台车装两台发动机会很难以控制能耗和操控。
但是电动机的体积小巧、不需要变速器,而且能耗极低。
所以一台车可以装配多台电动机,基础的电动四驱是前后桥各装一台发动机,配合差速器实现四轮驱动;分动只需要依靠电控单元即可,不需要复杂的机械结构即可实现高效率的全时四驱。这种简单的结构带来的是更高的可靠性,双电机不需要放大也会有极大的扭矩,很扭矩的优势带来的是非常理想的低扭爆发力。
综上所述,油改电机械四驱保留了纵置四驱的所有优缺点,电动机的存在却会放大缺点;电动四驱没有机械耦合的复杂结构,故障率会低很多,所以这种四驱系统将会是主流技术。比亚迪的硬派越野车仰望R1和皮卡,北京越野的BJ60增程版本,东风猛士和悍马的电动越野车都会用这种四驱平台。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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页面更新:2024-03-08
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