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它才是混动越野车的最佳答案!?

在新能源时代,传统大排量越野车如何生存成为了很多越野玩家关注的重点。就在6月26日,长城旗下的坦克500 Hi4-T正式上市,官方售价33.5万元。作为中国越野车领域最有代表性的品牌,长城坦克500 Hi4-T通过一套全新的插混系统将越野车带入了新的战场。那么坦克500 Hi4-T的出现对于越野车的发展到底有哪些影响?它又能否成为越野车混动化的最佳答案?今天我们就来帮大家解答这个问题!

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在外观方面,相比起纯汽油版的坦克500来说,全新坦克500 Hi4-T并没有什么本质性的差别,依旧是硬朗线条设计,同时也使用了硬派越野车风格浓郁的外挂备胎设计,使它在外观方面并没有因为驱动形式的转变而变得“娘炮”。

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坦克500 Hi4-T的内饰也同样如此,整体的设计风格与汽油版车型保持了高度一致,并通过采用大面积皮质包覆以及木纹饰板来提升它的豪华感,座椅更是使用了豪华车上更为常见的Nappa真皮材质。

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虽然外观和内饰的变化较小,但全新坦克500 Hi4-T最大的变化其实是它的整套动力系统。相比起纯汽油版车型使用最大360马力,500N·m的3.0T V6发动机来说,坦克500 Hi4-T使用了一台252马力、380N·m的2.0T发动机,并辅以一台安装在变速箱前(P2),拥有163马力、400N·m的电动机,最终坦克500 Hi4-T的综合最大功率408马力,最大扭矩750N·m,官方0-100km/h加速6.9秒,甚至比3.0T版本还要快。而正是这套名为Hi4-T的混动系统,才让全新坦克500 Hi4-T变得独一无二。

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众所周知,现如今混动系统为了降低整体能耗表现,通常都会使用串并联结构,简单来说就是低速多用电,高速多用油。无论是比亚迪的DM-i,吉利的雷神,抑或是长城前阵子推出的Hi4系统,其实都是基于上述这套理论。之所以串并联的混动系统可以大幅降低能耗,主要是因为它使用一套名为“削峰填谷”的能量策略。在低速状态下,发动机无论是能耗表现还是动力释放,都是不如电动机的,所以这时就会使用电机驱动车辆。当电池电量不足时,发动机便会启动运转在高效区间给电池充电,避开发动机油耗高的区间,也就是“削峰”。反之,到了高速工况,发动机的效率会比电动机更高,所以这时发动机就会全权接管车辆驱动,并偶尔通过带动电机给电池充电的方式调节负载,使整体能源利用率上升,也就是填谷。

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虽然这种混动形式非常好,但也是有明显短板的,那就是当电池电量较低,且车速尚未达到发动机介入时速时,发动机的发电功率并不能满足电机对于电量的需求。此时就好比一个口渴的人要大口喝水,你却不给他把水龙头开到最大一样憋屈,能喝到,但喝不爽。不过好在一般的低速场景往往都是在市区行驶,对于动力需求并不会很大,即使电池完全没电,发动机所发出的电能也基本能够支撑车辆行驶。

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可到了越野场景就不同了,陡峭且不平整的山坡、阻力巨大的细沙或者涉水路,都对车辆的低速动力性提出了很高的要求。如果此时依旧使用低速主要用电的串并联混动系统,高动力请求不仅让电池储存的能量根本维持不了多久,发动机发出的电量甚至也于事无补。伴随着时间增加,电池终究会出现电量不足的情况,此时电机动力就会明显受限,让车辆出现动弹不得的情况。也就是说,低速串联的模式,很难满足连续高强度低速越野的需求。正因如此,身为硬派越野车的坦克500并没有使用这种对于市区能耗帮助较大的串并联结构,反倒是使用了相对来说更加老旧,在变速箱前端安装电机的P2混动结构。

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事实上,除了串并联混动结构在越野常见的低速高动力请求情况下会出现动力受限的问题外,还跟越野的脱困性能有关系。对于使用串并联的四驱车来说,往往都会在前、后桥各布置一台电机,以达到电四驱的目的,比如长城的Hi4四驱系统。不过这样四驱系统并不能和使用发动机+变速箱+分动箱(取力器)的传统结构相提并论,这主要是因为动力的分配问题。很多人都认为在使用开放式差速器的情况下,当一侧车轮打滑时,打滑的车轮会浪费掉车桥上的所有动力。而当差速器锁上时,两边的动力就会永远以50:50地进行分配。可实际上,这个观点是完全错误的!

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 开放式差速器 

大家要知道,传统开放式差速器是可以同步左右两边扭矩的。不过,要想扭矩发挥出作用就要有负载(抓地力)。但打滑的车轮此时并没有负载,所以它的转速就会上升。根据动力公式:功率=扭矩*转速可知,转速上涨会直接让这侧轮胎的功率增加,只可惜此时路面没有附着力,并不能推动车辆。而有抓地力一侧轮胎由于转速是“0”,所以此时即使拥有整根车桥上一半的扭矩,但它的功率依旧是“0”,也同样起不到推动车辆的作用。

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 差速器锁止后 

而当锁上差速锁后,两边车轮转速将会相等。此时再出现单侧车轮打滑时,由于打滑车轮没有负载,也就没有功率输出。这意味着,在差速器锁止后,有抓地力一侧的车轮,将会获得整个车桥的全部动力。

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而当我们把这套理论带入到机械式四驱前中后差速锁时就会发现,由于锁止的前中后差速锁会自动将扭矩分配到有负载车轮,所以即使只有一个轮子拥有附着力,凭借着三把锁自带的扭矩分配功能,在不考虑传动效率、齿轮形变吞噬动力的情况下,单一车轮也可以获得整台车100%的动力,帮助车辆成功脱困。比如一台车使用机械式四驱且带有三把锁的车型可以输出15000N·m的轮上扭矩,那么这15000N·m将会全部作用到有附着力的单一车轮上。

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可使用前后电机的电四驱车型却并不能这样,由于前后桥之间的动力完全独立,因此即使前后车桥都配备了差速锁,可以实现左右车轮的扭矩自由变化,它也无法享受另外一根车桥所带来的动力。我们这里假设,车辆的前后电机功率、扭矩相同,可以一共输出15000N·m的轮上扭矩。但由于前后桥动力完全独立,当车辆只有一个车轮有抓地力时,此时它能获得的最大轮上扭矩也就只有7500N·m,相当于总动力的一半。

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综上所述就可以发现,采用前后桥电四驱的车型,虽然看起来也是四驱,但在一些极端越野环境下,“各自为营”的电机让它并不能像机械四驱一样将所有动力汇集到一个车轮上。另外,当电池电量较低时,电机功率也会降低,并且电机的散热性能也不如发动机,这些都是极端越野时需要考虑的问题。

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正因如此,全新坦克500 Hi4-T使用了P2结构,将电机安装在变速箱前。这样一来,不仅可以保留硬派越野车最为灵魂的纯机械四驱,让发动机在电机出现故障时也具备单独驱动车辆四个车轮的能力,还可以让发动机和电动机共同发力。另外,坦克500 Hi4-T还支持花费6000元选装前桥差速锁,让车辆真正具备单一车轮获得全部动力的能力。

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此外,这样的布局形式也可以在发动机不介入时,让电机通过长城自研的9AT变速箱,实现变速变扭功能。在低速状态下,电机可以释放出更大的扭矩,而在高速巡航时,也能降低电耗。只可惜,坦克500 Hi4-T的整备质量达到了惊人的2810kg,即使车辆拥有37.1kWh的大电池组,它的NEDC纯电续航里程也“只有”120km。

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 牧马人4xe混动系统 

事实上,除了坦克500 Hi4-T使用P2电机的混动结构外,Jeep牧马人4xe也采用了相同的结构,以便在保留传统机械四驱的情况下,拥有纯电驱动的能力。不过,坦克500 Hi4-T所使用的Hi4-T混动系统和牧马人4xe还是有一定区别的。首先,牧马人4xe的8速ZF变速箱并没有使用传统的液力变矩器,而是使用了离合器作为动力传输介质。此外,4xe的136马力的电机是安装在离合器后、变速箱前的。这意味着,牧马人4xe的发动机如果想带动P2电机发电,就必须将离合器结合才行,所以它并不能在原地怠速的工况下为车辆电池充电。因此,牧马人4xe在发动机前端P0位置还有一台通过皮带驱动的45马力电机,在怠速时给电池充电,并且起到动力辅助的作用。

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相反,全新坦克500 Hi4-T的9AT依旧保留了传统的液力变矩器,同时163马力的电机也被安装在发动机飞轮后方,液力变矩器前端的位置。所以坦克500 Hi4-T只需要断开电机与变速箱之间结合的离合器,并结合发动机与电机之间的离合器,就可以起到原地发电的效果。此外,电机还能通过液力变矩器天生的扭矩放大功能,在越野时给车辆带来更强的脱困性能。



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通过解析全新坦克500 Hi4-T的Hi4-T混动系统,不知道大家有没有发现,与轿车或城市SUV的混动系统相比,越野车上的混动系统反而更简单。这主要是因为,越野车的工作环境十分复杂多变,可靠性的优先级要远大于技术是否复杂先进。

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所以虽然坦克500 Hi4-T的亏电油耗达到了9.55L/100km,纯电续航更是只有120km,同时电机经过变速箱传递也会造成动力流失甚至是换挡顿挫等潜在问题。可你又不得不承认,在保证可靠性的前提下,坦克500就是选择了现阶段最合适的技术路线。保留传统越野车的可靠性和机械四驱,又能让用户享受到插混车的便利性,长城这次算是把越野和新能源完美的结合到了一起。

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