四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

随着新能源汽车的快速发展,各种新名词层出不穷,比亚迪唐的“极速电四驱”四驱电动汽车、雷克萨斯的“E-FOUR”、三菱的“双电机4WD”、特斯拉的“双电机全轮驱动”等等等等,各种名词听起来都十分高大上,又让人一头雾水。

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

其实这些名词万变不离其宗,都是电动四驱的别名。四驱技术的核心性能,就是增大汽车的抓地力,在任何路面都能游走自如。而对于新能源汽车的电动四驱而言,它在物理层面与传统四驱不同,却也能够达到相同的效果。

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

首先来看看传统的四驱系统,传统的燃油车只有一个发动机,需要分动箱和传动轴分配动力,在传统的四驱系统里面,分动器、传动轴及差速器这些零件是必须存在的,它们主要是实现动力的传递和分配,而这些零件在电动四驱系统中是可以部分甚至全部取消。

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

在电动四驱系统中,允许存在多个动力来源,可以是传统发动机,也可以是电机,但一套“电动四驱”系统里至少存在一台可以驱动车辆的电机,正是多股动力的存在,才免去了动力分配和传递的零件。

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

举个例子来说明,发动机就好比一个“老师”,四个轮子就好比“四个孩子”,一个“老师”很难同时兼顾“四个孩子”,所以必须借助一些辅助手段。

但是在电动汽车上,由于驱动电机成本、体积都比发动机小很多,有了设置多个电机的条件,就可以让两个“老师”管两个“孩子”,这样就会好很多。

目前的电动汽车上,通过在前后驱动桥各布置一台电机,伴以传统的差速器来实现四驱,特斯拉的轿车和SUV就是采用这种结构。特斯拉 Model S P85D是首个使用该种布置方式的量产纯电动车型,特斯拉工程师通过在普通Model S的前轴加装一个与后桥一样的电机实现,换来的却是相当优秀的运动性能,尤其是加速性能,Model S四驱版的官方百公里加速为2.8s。

比亚迪唐100也是采用的这种结构,唐100的全时电四驱系统,拥有一个2.0TI发动机和两个电动机,三擎的布局,实现了前后独立扭矩分配,前电机+发动机的动力输出直接作用于前轮,后电机动力输出直接作用于后轮。

但是,如果让四个“老师”管“四个孩子”,这样会更好管,效率也会更高。

目前也有相应的解决方案,那就是轮毂电机或轮边电机。前者的轮毂就是电机的转 子,而轴承座(羊角)作为定子。后者则是普通电机安置在车轮旁边,需要传动轴驱动车辆,两种方式都有异曲同工之妙。

这种结构也能和双电机的结构一样,原理上可以实现任何一 种驱动形式,但是由于成本过高,目前还没有厂家推出量产车, 更多的是作为试验车或者改装车存在。

电驱动是新兴起的一种驱动方式,前后桥可以分别用两个电机单独驱动。相对于结构复杂的机械四驱来说,电驱动更简单更容易做到,控制也更为简单,但是电动四驱并不适合用来越野!

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

电机的特点是功率大,在散热条件允许的情况下可以短时间的超载使用。其次电动机在额定功率内转矩并不随着转速变化而变化。

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

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要知道内燃机的扭矩与转速有关系,转速过低扭矩发挥不出来,涡轮增压发动机转速超过1500r/min时才能够输出额定扭矩,不同发动机最大扭矩转速也是不同的。有些涡轮增压发动机转速到达2200r/min时才会输出额定扭矩,自吸发动机转速至少要达到3800r/min以上才可以输出最大扭矩。但是电动机就不一样了,电动机从零转开始就可以输出最大扭矩。只要转动哪怕每分钟几十转,也会输出最大扭矩的。因此用电动机驱动的汽车,动力表现会非常好。一台40kw的小电机可以带来1.5T发动机的动力,尤其是提速快、爆发力更强。

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

但是电机的这些优点放在越野车上就不行了!越野与乗用完全是两个概念!如果简单的冲坡都算越野,那么两驱的轿车都可以做到:

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

四驱电动汽车,新能源汽车的全驱/四驱有什么区别

不心疼车,使劲踹这种非铺装两驱轿车一样玩的转!电动四驱不可否认的就是攀爬能力强,通过能力强,如果不心疼车那么通过能力与硬派越野车相差无几,尤其是冲坡这种短时间大功率输出工况 ,是电动四驱的拿手好戏!

但是既然谈到了越野,就不可能只玩攀爬、冲坡,玩泥巴也是越野车的一个项目。

可以看到电动四驱并不适合玩泥

当然让一台都市SUV玩泥也是强人所难,上图的中车辆的表现绝对要比同级别的城市SUV好很多,已经超越了大部分四驱SUV。而那种下河上河、泥洼里撒欢儿的情景就不是电动四驱的拿手好戏了!

并不是否定电动四驱,玩泥巴需要更高的持续扭矩。机械四驱可以切换到低速档位牺牲转速来放大扭矩来应对,而且内燃机在散热系统正常的情况下可以长时间持续输出额定功率,只要油箱内的燃油足够用,那么你就可以玩更长向时间。

但是对于电动四驱来讲,恐怕就玩不转了!不考虑降速提扭矩的事情,就一个长时间输出功率就是一个问题。汽车厂家宣传的上百千瓦的电动机,其实实际功率都不到100kw。就像前面说的,电动机短时间内是可以超载使用的。短时间内功率超一倍都是没有问题的,只要散热跟的上。我们看一下电动汽车上采用的电机铭牌:

峰值功率120kw也就是厂家宣称限额最大功率120kw的电机,实际上额定功率

只有65lw。因此电机以120kw功率做功的时候是有时间限制的,上面玩泥的电动四驱车就是因为电机过热保护而停了下来。因此电驱动可以玩加速、玩冲破,这些都是短时间内可以做到的,不需要持续输出高功率。

退一步来讲,即使可以持续高功率长时间输出,那么电能供应问题如何解决?

电机供电是由电池、发电机提供的。这类电动四驱车型电池容量只有19kwh左右,如果前后电机都工作在最高功率下,那么总功率达到290kw。19kwh的电池可支持多久呢?290kw的电机运行一小时就要消耗290度电,19度电只能供其运行四分钟而已!电机功率减半也只能运行八分钟而已!

可能有人说了,发动机可以发电啊?你要指望着在极端情况里用发动机发电来驱动电动机,那么你就会失望!发动机最大功率仅有140kw,而且还不能长时间满功率运行,去掉发电机损耗后两个电机分到50kw的功率,还要考虑电机的启动电流……发动机发电对电机来讲就是杯水车薪,和薅自己头发脱困是一样的道理!

因此电动四驱系统,并不适合长时间大电流放电,并不适合玩泥巴,玩冲坡还是不错的。尽管如此,电动四驱系统通过能力、四驱脱困能力要比同级别的燃油SUV强太多,但是用来和越野车做比较就不适合了!

2022-04-10

2022-04-10