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为什么电动汽车可以屡屡打破汽车的操控,电动机有什么奇妙之处?

在燃油车的时代里,雪铁龙Xanita Activate V6创造的记录始终不能打破,迈凯伦675LT以83km/h的成绩排在第二,奥迪R8略低一点;剩下是保时捷系列、梅赛德斯奔驰AMG GTS,前十名里都是当年的顶流。

普通代步车辆的极限基本是轿车75km/h左右,SUV车型的极限能突破70km/h就算是优秀的标准了。

这个标准在近二十年里几乎没有变化,直到电驱动技术开始普及就完全不同了。

现在有价格不到30万的电动轿车可以做到迈凯伦675LT的相同标准,比如四驱版本的比亚迪海豹特斯拉Model 3的四驱版本甚至还能略高一点;两驱车里也有极限非常高的车,比如后驱的深蓝SL03也是可以做到80km/h的,四驱的比亚迪汉系列也有相同的水平。而这些车的价格与迈凯伦或保时捷等品牌的顶级跑车相比,似乎连“购置税”都不够,那么到底是什么技术让普通汽车的操控极限得到如此大幅度的提升呢?

答案就是平台。

参考保时捷的跑车,这个品牌的跑车使用“水平对置发动机”(也称H型或“拳击手”),参考下图。

水平对置发动机其实很好理解,把V型发动机的气缸掰成180度,说白了就是把左右气缸拍平了就是水平对置;采用这样的设计是为了降低整车重心,水平对置发动机与普通的V型、W型或L型发动机相比要扁平一些,所以重心才可以降低。可是再低也低不过电动机的布局,可以直接放在后悬架底盘下方、这是后置电机,前也可以尽量的朝下;电动机的体积很小,不会占用过多的空间,而且不需要变速箱,所以布局的位置可以非常灵活。

第二个因素则是“车身电池一体化”,简而言之就是把动力电池与车身底盘融合为一体;动力电池放在底盘的最下方,普通结构是将电池包悬挂在底盘下方,一体化的设计是把底盘整体设计为电池包,把电芯布局在底盘内部。这样的设计可以进一步的降低车辆的重心,并且能通过电芯、模组或者高强度电池包壳体结构来提高车身抗扭刚度;汽车在转弯或行经崎岖道路的时候会出现较大幅度的变形,通过一体化的设计可以有效减少变形量,这也是提升车辆操控的有效方式之一。

特斯拉、比亚迪、零跑汽车等车企都掌握了这项技术,而这几个品牌的主力车型都是中端或主流代步车。

综上所述,电驱动平台的电池组布局和电机布局决定了车辆的操控极限必然很高,是可以轻松超过燃油车的;而且能实现后驱车的主流化,因为用前置电机和后置电机在成本方面悬殊微乎其微,不需要像燃油车一样的使用纵置变速器和传动系统,所以现在在10~20万区间里就有不少后驱轿车和SUV。

重点在于这些车不仅有良好的操控,还普遍都有强劲的动力,这又是如何实现的呢?

简而言之,扭矩足够大,功率可以非常高。

想要实现大扭矩不难,按照需要调整减速器速比即可,但想要实现高功率就需要超高转速的发动机了;看一看马自达的转子发动机吧,这种发动机就是以高转速见长。

发动机的极限转速可以达到上万转,虽然还是没有方程式赛车的转速那么夸张,但在普通代步车里也算是高水准了;但是转子发动机始终没能普及应用,究其原因是转子运转过程中存在磨损,现在又没有什么材料能满足转子的需求;其次则是转子发动机的扭矩太小,提升功率全靠拉高转速,转速过高油耗又会很高,所以转子发动机才无法应用。

可是电动机也有转子,电动机的转子和定子是没有物理接触的,所以除了轴承以外均无磨损。

电动机依靠磁场转化机械能,内燃机依靠燃烧产生的热能转化机械能;热能在转化过程中的损耗会很大,可是磁场不受温度和空气的影响;所以电动机的效率非常高,在高转速运行的状态下也能保证相对低的能耗。

于是电动机既可以超高转速实现高性能,量产车所使用的电动机的转速极限是18000转!这就是电驱动技术既能让汽车实现高性能,又能让车辆的操控极限达到大幅提升的原因。高性能汽车不再是奢侈品,普通代步车也可以感受到驾驶乐趣了。

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