四电机、主动悬架,盘点那些超豪华车型的技术

当双电机四驱、空气悬架、后轮转向已经成为许多20万元级别的标配时,更高价位的车型会出现什么样的顶级配置呢?今天我们就来盘点一下那些“遥不可及”的顶级汽车配置。

三电机、四电机分布式电驱技术

目前搭载三电机的车型主要有腾势N9、领克900、小米SU7Ultra等,最低价约40万元,从价格上看并非高不可攀。

两个电机就能实现四驱,为什么还要上三(四)电机?

在油车时代,一个发动机要实现四驱,至少需要一个传动轴和两套差速器,如果要实现更好的越野性能,需要更强的脱困能力的话,还需要调校良好的电子限滑能力,更极端的工况还需要差速锁,整体结构上较为复杂。

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但当发动机换成了电机后,一前一后放2个电机,就轻松实现了前后轴动力解耦,但差速器这个结构依然存在,要独立控制单一车轮实现同轴车轮解耦依然不好实现。解决方法是现成的,也非常简单粗暴:直接为每个车轮配备一个驱动电机,就能实现4个车轮解耦,实现精确控制。

例如比亚迪仰望U8和奔驰的G580都配备了4电机的驱动系统,能轻松实现原地画圈的“掉头”功能,同时也具备极强的动力。在先进的控制构架下,能为每个车轮提供极其敏锐的响应和安全冗余。即便是在没有转向结构下,依靠独立的电机转速也能实现对方向的控制。

当然,电机数量多,最大的作用还是“力大砖飞”。仰望U8虽然整备质量高达3.59吨,而四电机驱动系统依然能让车辆在3.5秒内完成零百加速。

主动悬架

目前搭载主动悬架的车型主要是比亚迪仰望系列、蔚来的ET9以及奔驰、法拉利、保时捷等高端车型上才有配备,最低入手的价格接近80万元,价格已经超出绝大多数人的预算。那么,主动悬架能带来什么好处呢?

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传统的液压减振器内部的阀门是固定的,阻尼力曲线在设定好以后无法改变。车辆的驾驶特性也就无法改变了。在一些极端工况下,或者说对舒适度、操控性有更高要求的场景下会略显不足。

主动悬架的核心就是能动态调节悬架软硬和高度,同时兼顾舒适性与操控性,解决了传统被动悬架 “软则晃、硬则颠” 的矛盾。

显著提升乘坐舒适性。主动悬架可根据路面状况实时调整阻尼(软硬),最大程度过滤颠簸。

行驶在碎石路、减速带等颠簸路面时,悬架会自动变软,像 “踩在棉花上” 一样吸收震动,减少车内人员的颠簸感。

高速巡航时,悬架会适当变硬,抑制车身因路面细微起伏产生的晃动,保持车身平稳。

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大幅增强车辆操控性。在激烈驾驶或紧急工况下,主动悬架能快速调整姿态,提升车辆稳定性。转向时,悬架会针对性地变硬,减少车身侧倾,让车头指向更精准,过弯更从容。急加速或急刹车时,悬架可抑制车身 “抬头”或“点头”,避免轮胎抓地力下降,缩短制动距离。

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具备多功能适应性。部分高端主动悬架还支持高度调节,满足不同场景需求。越野时,可升高悬架离地间隙,避免底盘剐蹭,提升通过性。高速行驶或泊车时,可降低车身高度,减少风阻以节省油耗,同时方便人员上下车。

另外主动悬架还能给到一些情绪上的功能,如车辆“跳舞”,左右摇晃甩掉积雪和树叶,甚至是在高速行驶时“起跳”。

主动空气组件

现代汽车要求跑得快还要刹得住,以后的趋势还要求更环保,制动性能方面单纯依靠轮胎很难再做到极致,所以飞机的空气动力学也开始逐步用在了一些高端乘用车上。

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比较有名的就是布加迪威龙上所搭载的主动尾翼。这个空气动力学装置在日常巡航时增加部分下压力,帮助稳定车辆,紧贴地面行驶,而在需要制动时,尾翼角度迅速升起至55度的角度,变成几乎垂直,实现空气制动的效果。这个制动与飞机降落时的减速板的作用一模一样。

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据厂家介绍,在车速较快时,这个主动尾翼能提供整车约三分之一的制动力,大致相当于一辆普通家用车约70%的制动力。整车制动时产生约2G的G值。

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除了制动以外,现代的汽车更多是为了降速风阻延长续航。例如梅赛德斯-AMG GT XX概念车配备的主动空气动力学轮圈,这个轮圈配备了五个可移动叶片。打开时,帮助冷却制动系统并减速,关闭时可以减小风阻,提升续航,兼顾低风阻和高下压力。

新的电动卡宴在车尾保险杠两侧布置了2块电动伸缩整流板,当车速超过60km/h后会自动伸出,减少一部分风阻。

另外,主动进气格栅这个配置已经在10万元级别的车上大量采用了,除了提升热管理效能外,主动进气格栅也能减少部分风阻。

轴向磁通电机

现在的新能源汽车电驱性能已经非常强悍了,但还有更强的电驱系统。目前几乎所有新能源汽车都搭载的是径向磁通电机,另外还有一种轴向磁通电机。

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径向磁通电机磁通路径沿径向通过定子和转子的传统电机结构,定子包裹转子,呈圆柱形,其有效磁场方向垂直于电机的旋转轴,通过径向磁场的相互作用实现电能与机械能的转换。

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轴向磁通电机的磁通路径平行于电机轴的电机拓扑结构,定子和转子呈平面排列,磁通沿轴向通过,其技术原理和结构设计与传统径向磁通电机有显著差异。

简单地说,轴向磁通电机结构更紧凑,重量轻,功率密度高。转子直径更大,在相同力作用下可获得更高转矩输出,能效更高,轴向磁通电机磁通路径短优于传统径向电机。

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在AMG GT XX概念车上,配备三台电机均为轴向磁通电机,该电机具有重量轻、体积小、马力强的特点。据奔驰的数据,新电机比传统径向磁通电机轻三分之二,占用空间减少三分之一,前电驱单位仅80kg,后双电机驱动单元仅140kg,而功率密度是传统径向电机的3倍。

无凸轮轴发动机

无凸轮轴发动机市面上几乎没有车辆搭载,但不代表这项技术没有量产或不够顶尖。

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科尼赛克TFG发动机搭载一项名为FreeValve技术,翻译过来就是全可变气门致动。传统发动机都依靠凸轮轴实现气门控制,而该系统最大的特点就是没有了凸轮轴,不仅实现了每个气门的独立控制,还简化了发动机结构,减轻了重量。

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Freevalve系统使用气动装置来致动气门,并使用电动液压执行器将气门停在既定位置并抑制气门出现移动。根据发动机负载以及驾驶员通过油门踏板要求执行的操作,发动机ECU来确定每个气门的动作。通过关闭单个气缸中的所有气门并切断燃油喷射,即可实现闭缸技术,甚至还可以利用人工智能让发动机在特定时间找到最佳的燃油混合比例。

依靠独立控制的气门关闭和升程。使气门升程、开启和关闭的时间做到无级可调。换而言之,TFG发动机可以在奥托循环、米勒循环以及阿特金森循环之间实现完美切换而不受影响。(朋月)

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