电动四驱平台和传统机械四驱的差异详解

憨逗聊 2022-06-10 13:56:59

越野信仰是这么组成的:

非承载式车身双速分动箱前后差速锁

这是分时四驱。

高标准全时四驱需要给分动箱加入差速器和差速锁,或者带有机械锁止能力的多片式离合器限滑差速器。

结构很复杂,但正是这种复杂让一些越野爱好者感觉到专业和可靠。

燃油汽车的高标准四驱平台就是这样子的,前纵置发动机,桶型的纵置变速器,分动箱和前后传动轴,再加上前后差速器和半轴(或整体桥)即可。

结构越复杂则故障率越高,这是常识。

对于越野用的四驱平台而言,在越野时需要锁止前后桥差速锁,并且打开“4L”(低速四驱)模式;在4L模式中,发动机通过变速器输入到分动箱的动力会经过分动箱齿轮进行放大,放大倍率低则两倍、高则四倍,一般都是2.5-2.8倍。

在切换好模式之后,前后桥获得的动力相同,四个车轮的转矩也一样。

在这种状态里是没法正常转弯的,因为每个车轮的转弯半径都不等长,转弯时每个车轮画出的圆形的圆周长也都会不一样长;如果车轮的转速被迫相同、转矩也一样,转弯时就会给车身一个向外的作用力,同时也会“扭着悬架”滑动。

这就是机械四驱的无奈,越野时总会出现几个车轮失去抓地力的场景,此时只能依靠一个车轮驱动车辆脱困;想要保证这个车轮的动力,唯一的办法就是“前后桥/四车轮均分动力”,虽然说依靠电子限滑理论上能把其他打滑的车轮都给“制动住”,说白了就是通过系统控制制动器给打滑车轮刹车,动力无法让这几个车轮运转,最终就只能通过传动系统输入到不打滑的车轮上,但是电子限滑的制动力其实很弱哦。

所以越野车在越野时需要用4L模式加差速锁,转弯也是依靠摩擦力低的路面强行滑动车身;一旦驶入摩擦力很强的铺装道路上,需要做的是系统的切换到4H/AUTO/2H等模式,要手动关闭掉牙嵌式差速锁。否则传动系统会有严重磨损甚至报废,车速过高时的大幅转弯是有可能会翻车的。

电动四驱的优势很突出

机械四驱的结构很复杂,稍有操作不当就可能损坏分动箱、差速器或差速锁,甚至于损伤变速器。

电动四驱平台的组成:

双电机四驱为前电机、后电机轮毂电机四驱为四个轮毂

电驱平台是可以不用变速器的,电动或插电混动乘用车型的电驱部分都没有变速器,电机直接通过减速器连接差速器,差速器再连接半轴和车轮;有意思是这套系统可以放在前桥的发动机舱里来驱动前轮,同时也能仿造后桥的独立悬架中间的狭小的空间里,亦或者直接用“电驱桥”(集成驱动电机/减速器/半轴的整体桥/动力桥)。

也就是说电动四驱平台首先淘汰了变速器,随后又取消了分动箱,传统部分需要的只是差速器,这个差速器一样可以安装差速锁;结果简单了很多,故障点当然也会少很多喽。

上图由左至右分别为前驱、纵置四驱,以及双电机电动四驱,最可靠的就是双电机四驱。

不过可靠性的优势并不是最大优势,「灵活分动」才是核心优势。

机械四驱平台很原始也很无奈,ECU智能控制发动机的输出功率,动力要经过变速器和分动箱来放大。

而电动四驱平台可以由电控单元根据实时侦测的车轮运转状态,绝对给前电机或后电机多少动力;如果前轮打滑、控制单元可以给前电机很少的电能或完全不给,后电机不打滑就能给更多或最高倍率放电。(参考iTAC系统)

这就像是燃油动力汽车的“托森差速器全时四驱”,但是给分动箱用这种差速器的四驱还是无法做到完全不给前桥或后桥动力;只有电四驱平台才能做到,这样就不需要电子限滑了,前轮打滑或后轮打滑——直接断动力,哪还需要制动限滑呢。

这就是电动四驱的优势,结构简单、故障率低,可以根据对车轮滑移率的实时侦测,决定用电子限滑制动某侧的单个车轮、或者直接降低前电机或后电机的动力,不需要差速锁也能具备很强的脱困能力,有差速锁则是要应对极限越野。

有没有发现重中之重?

重中之重是这套四驱实现限滑越野是依靠电控系统自行完成,而在不需要分动越野时,也就是驶入正常道路之后,电控单元会根据对应路面的数据直接自动调整为全时四驱或智能四驱。

路面的切换不需要多余的操作,新手司机也能够放心地去越野而不用担心伤车,这才是最理想的四驱平台之一。

之二则是高标准的“轮毂电机×4”,每个轮毂都是电动机,车辆有四台发动机;这样的四驱平台连前后电机的差速器都不需要了,也不需要电子限滑和差速锁,哪个车轮打滑就切断动力,哪个车轮摩擦力强就最强发力即可。

超简单的结构,实现了最强大的四驱,再回头看看传统燃油动力四驱车,还有意思吗?

目前使用高标准双电机四驱并带有后桥差速锁的车有唐DM-p/3.0,没有差速锁的四驱车包括问界M5、理想ONE、蔚来ES8等、零跑C11、红旗E-HS9、汉系列等等,在这些车里,即便是轿车也能在雪地上稳如老牛。

对四驱车感兴趣的读者可以实际体验一下,相信体验后就会对燃油四驱车失去兴趣。

:天和Auto-汽车科学岛

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