[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 隨著電氣化的發(fā)展,越來越多的汽車廠商考慮用電機(jī)驅(qū)動(dòng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī),不過對(duì)于插電混合動(dòng)力SUV來說,電機(jī)的作用必須是多樣的,不僅要能驅(qū)動(dòng)車輛,還得幫助車輛實(shí)現(xiàn)四驅(qū)功能、時(shí)刻助力整車的動(dòng)力性能。舍弗勒基于上述需求提出了一種解決方法,用于P4構(gòu)架的兩擋電驅(qū)動(dòng)橋,說白了就是在后橋上安裝一個(gè)電機(jī),但亮點(diǎn)在于它給這個(gè)電機(jī)配了一個(gè)兩擋的減速器。目前這款產(chǎn)品已經(jīng)搭載在長(zhǎng)安CS75 PHEV和WEY P8上了,今天我們就來看看它這么做是不是多此一舉。
幾分鐘讀懂全文:
1、在后橋上放置電驅(qū)動(dòng)橋可以讓插電混合動(dòng)力SUV實(shí)現(xiàn)四驅(qū)功能;
2、舍弗勒兩擋電驅(qū)動(dòng)橋在長(zhǎng)安CS75 PHEV和WEY P8已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)搭載;
3、電機(jī)的天生特效決定了它可以采用固定速比的減速器,但固定速比會(huì)降低車輛的高速動(dòng)力性能,在四驅(qū)模式下電橋無法給予車輛更多的助力。
4、舍弗勒兩擋電驅(qū)動(dòng)橋配備了兩擋減速器,帶來更出色的加速性能、更高效的經(jīng)濟(jì)性、滿足混動(dòng)車復(fù)雜的模式;
5、舍弗勒電驅(qū)動(dòng)橋模塊化設(shè)計(jì)可以適應(yīng)不同車型和不同平臺(tái)。
一、電驅(qū)動(dòng)橋是個(gè)啥?
說到傳統(tǒng)燃油車,大家都知道有發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱,說到電動(dòng)車有電機(jī)、電池包,可是電驅(qū)動(dòng)橋似乎是一個(gè)陌生詞匯,其實(shí)它是一個(gè)系統(tǒng)的稱呼,它可以集成電機(jī)、減速器、差速器、電控系統(tǒng)于一身來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)化。它根據(jù)安裝的位置不同,放在車輛的前橋或后橋上,實(shí)現(xiàn)前輪或后輪的純電驅(qū)動(dòng)。也可以根據(jù)車輛類型不同,應(yīng)用在純電動(dòng)車型、混動(dòng)或插電混動(dòng)車型上。
采用后橋電驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)四驅(qū)可以節(jié)約大量的空間和重量,給電池包騰出地方,另外還節(jié)約掉了分動(dòng)箱、傳動(dòng)軸的成本。目前這種在后橋上放置電驅(qū)動(dòng)橋的方法被廣泛地應(yīng)用在插電混合動(dòng)力SUV上,比如比亞迪唐100采用的是P034構(gòu)架、長(zhǎng)安CS75 PHEV采用的是P134構(gòu)架,長(zhǎng)城WEY P8則采用P04構(gòu)架。
二、電機(jī)需要兩擋減速器嗎?
長(zhǎng)安CS75 PHEV和WEY P8配備的是舍弗勒兩擋平行軸式電驅(qū)動(dòng)橋。從名字上我們就能看到這個(gè)電驅(qū)動(dòng)橋的特點(diǎn),一個(gè)是它具有換擋功能,另一個(gè)就是采用了平軸的布局方式。
在高速巡航、或者說高速超車期間,純電驅(qū)動(dòng)的車輛有些乏力,且這時(shí)電機(jī)保持較高轉(zhuǎn)速,因?yàn)樗鼪]有在最高效的工作區(qū)間運(yùn)轉(zhuǎn),這個(gè)時(shí)候電機(jī)的效率反而不如內(nèi)燃機(jī)。這時(shí)候就可以給電機(jī)的減速器增加一個(gè)擋位,將電機(jī)的轉(zhuǎn)速拉回到恒扭矩區(qū)。這樣一來可以增加車輛的動(dòng)力性能,又能提高經(jīng)濟(jì)性。
看到這里,有人一定要說既然兩擋位減速器這么好,那為什么純電動(dòng)車不用呢?因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)以家用為主的純電動(dòng)車來說,極限能力并不是第一位的。而且純電動(dòng)車型可以通過選用大功率密度、高轉(zhuǎn)速的電機(jī)和優(yōu)秀的電控系統(tǒng)來彌補(bǔ)固定齒比減速器帶來的缺失。
三、兩擋減速器是不是多此一舉?
那么問題又來了,既然這樣,搭載在P8后橋上的電驅(qū)動(dòng)橋配備兩擋減速器豈不是多此一舉?其實(shí)并不是這樣,兩擋減速器能夠讓原本“笨重”的插電混合動(dòng)力SUV變得“輕快”,加速性能更強(qiáng)、系統(tǒng)的效率更高、整車的NVH更優(yōu)秀,下面我們就具體聊一聊。
更出色的加速性能
為了讓車輛獲得出色的加速性能,電驅(qū)動(dòng)橋需要具有較大的速比,但這樣一來電驅(qū)動(dòng)的最高車速就不會(huì)太高,在速度不斷提升后,電驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力就無法繼續(xù)給予助力了。而兩擋減速器可以在增加一個(gè)小速比,從而提升電驅(qū)動(dòng)的車速,在車速較高的狀態(tài)下,繼續(xù)和發(fā)動(dòng)機(jī)合力給予車輛動(dòng)力。
更高效的經(jīng)濟(jì)性
之前的文中我們說過,如果采用單擋電驅(qū)動(dòng)橋,電機(jī)在某些工況下效率并不高,而使用兩擋電驅(qū)動(dòng)橋,就可以讓電機(jī)時(shí)刻保持在高效率的工作狀態(tài)下,這樣也能夠在一定程度上降低能耗,提升續(xù)航里程。
滿足混動(dòng)車復(fù)雜的模式
混合動(dòng)力車型模式較多,使用單擋電驅(qū)動(dòng)橋,電驅(qū)動(dòng)橋能夠給予車輛的幫助比較單一,但是使用兩擋電驅(qū)動(dòng)橋,則可以調(diào)整不同工況下的換擋曲線,隨著動(dòng)力模式、駕駛模式和電池狀態(tài)改變調(diào)整換擋點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)整車的控制目標(biāo)。
總體來說兩擋電驅(qū)動(dòng)橋可以增加車輛的動(dòng)力性能,提高整個(gè)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率,同時(shí)對(duì)于電機(jī)的要求也沒有那么高,可以配備不同種類、轉(zhuǎn)速的電機(jī)。
四、模塊化設(shè)計(jì)靈活搭配
除了有兩擋減速器,P8上的這款電驅(qū)動(dòng)橋還有另一個(gè)特點(diǎn)那就是平行軸式結(jié)構(gòu),集成到車輛上時(shí)可以對(duì)底盤的影響降到最低。
說了這么多兩擋電驅(qū)動(dòng)橋的好處,當(dāng)然它也有一定的劣勢(shì)。首先就是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,采購(gòu)成本和維護(hù)成本都會(huì)比單擋電驅(qū)動(dòng)橋要高。其次雖然電驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)已經(jīng)做到很緊湊了,但畢竟還是會(huì)比單擋電驅(qū)動(dòng)橋多侵占一定的空間,而且輕量化之后還有25kg的重量,這部分重量也是一個(gè)問題。插電混合動(dòng)力車型或者純電動(dòng)車型發(fā)展的現(xiàn)階段,急需要解決的是續(xù)航能力的問題,其次才是系統(tǒng)效率的問題,在整車目標(biāo)設(shè)定的時(shí)候,兩擋電驅(qū)動(dòng)橋帶來的優(yōu)勢(shì)能否抵扣掉它這些劣勢(shì),那就要根據(jù)不同車型來決定了。
全文總結(jié):
除了舍弗勒之外,目前很多汽車制造商都在制造和研發(fā)兩擋電驅(qū)動(dòng)橋,比如之前說過的GKN,博世等都已經(jīng)有兩擋電驅(qū)動(dòng)橋的產(chǎn)品了。在解決了基本續(xù)航能力問題之后,大家紛紛朝著提高動(dòng)力性能和系統(tǒng)效率的方向前進(jìn)了。目前階段,也許電機(jī)是否需要兩擋減速器尚存在一些爭(zhēng)議,但電驅(qū)動(dòng)橋輕量化、集成化的趨勢(shì)依然形成,電機(jī)、電控、減速器三合一的電驅(qū)動(dòng)橋?qū)?huì)成為未來新能源車型發(fā)展的趨勢(shì)。(文/圖 汽車之家 姜田雙)
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