目前對于硬派越野車的電動(dòng)化存在三個(gè)認(rèn)知階段,第一階段的普遍認(rèn)知是“電動(dòng)車不適合越野”;第二階段的普遍認(rèn)知是“電動(dòng)車天然適合越野”;第三階段的普遍認(rèn)知是“越野是核心,電動(dòng)化來賦能。之所以會(huì)產(chǎn)生從“不適合——適合——補(bǔ)充賦能”的認(rèn)知變化,正是由于人們對于電動(dòng)化的認(rèn)知逐漸加強(qiáng)。
純電越野車一直停留在概念階段,很難量產(chǎn)
越野車電動(dòng)化需要循序漸進(jìn),越野車與城市SUV不同,特殊的使用環(huán)境要求越野車必須可靠耐用,戶外條件下的電量枯竭或突發(fā)故障,都會(huì)影響駕乘人員的生命安全,絕不能當(dāng)作兒戲。電動(dòng)化有助于降低越野車能源消耗,同時(shí)有了電力加持,將拓寬越野車的使用場景。但我們也要看到,戶外充電基礎(chǔ)設(shè)施缺失,增程器發(fā)電又難以達(dá)到高強(qiáng)度使用下的電機(jī)功率需求。
發(fā)動(dòng)機(jī)及電機(jī)轉(zhuǎn)速扭矩曲線圖
實(shí)際上,電驅(qū)動(dòng)的「低速大扭矩」特性是有條件的:瞬時(shí)輸出的最大功率/扭矩很大,但只能持續(xù)輸出10秒左右,否則就會(huì)造成過熱、限扭、甚至消磁;持續(xù)輸出的額定功率/扭矩大打折扣!
例如,下面是某廠一流水平電機(jī),額定值只有最大值的一半左右,而這已經(jīng)是優(yōu)秀水平了!
額定功率一般只有峰值功率的一半
基于此,坦克汽車提出了“以油為主,以電為輔”的越野超級混動(dòng)架構(gòu)Hi4-T。這套技術(shù)路線與市面上絕大多數(shù)混動(dòng)轎車或城市SUV完全不同,它的出現(xiàn)只是為了在保障越野能力及可靠性的前提下,適當(dāng)降低燃油消耗,所以,Hi4-T的底線并不是低油耗,而是越野可靠性。
坦克500 Hi4-T動(dòng)力結(jié)構(gòu)圖
這套Hi4-T混動(dòng)系統(tǒng)實(shí)際上是基于P2架構(gòu)打造而來,電機(jī)位于變速箱的輸入端,同時(shí)保留了9HAT變速箱的液力變矩器,即使電池電量低,電機(jī)無法參與驅(qū)動(dòng),僅憑2.0T汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也能保證坦克500 Hi4-T擁有不錯(cuò)的越野能力。
得益于P2混動(dòng)架構(gòu)的引入,坦克500 Hi4-T相對于燃油版車型的修改僅僅存在于變速箱之前,保留了完整的機(jī)械四驅(qū)系統(tǒng)。在燃油版車型上廣受好評的博格華納四驅(qū)系統(tǒng)被完整保留,可以實(shí)現(xiàn)前后橋牙嵌式差速鎖+中央分動(dòng)箱機(jī)械鎖止的“三把差速鎖”,整車動(dòng)力可以完全傳遞到任意一個(gè)有附著力的車輪上,幫助車輛脫困。
分布式電驅(qū)動(dòng)可以做到「散是滿天星」,但做不到「聚是一團(tuán)火」。
同樣也是因?yàn)榛赑2架構(gòu)打造的Hi4-T縱置并聯(lián)混動(dòng)構(gòu)型,坦克500 Hi4-T相較于其他新能源/燃油四驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)勢是:相比純電四驅(qū),它的優(yōu)勢在于“縱置并聯(lián)設(shè)計(jì)”;相比于燃油四驅(qū),它的優(yōu)勢在于“3+1驅(qū)動(dòng)模式”。
① 純電驅(qū)動(dòng)
紅色的電能從電池出來,經(jīng)過電機(jī)控制器的處理給到P2電機(jī),P2電機(jī)產(chǎn)生綠色力矩,經(jīng)過9HAT變速箱,分配給前后軸,從而驅(qū)動(dòng)汽車。
② 并聯(lián)驅(qū)動(dòng)
綠色電能從電池出來,經(jīng)過電機(jī)控制器的分配來到P2電機(jī);然后發(fā)動(dòng)機(jī)出來的驅(qū)動(dòng)力跟電機(jī)出來的驅(qū)動(dòng)力一起,經(jīng)過9HAT,分配到前后軸,一起驅(qū)動(dòng)汽車。
③ 能量回收模式
當(dāng)駕駛員松開油門踏板時(shí)就開始能量回收,紅色箭頭是力矩方向,此時(shí)P2電機(jī)是發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)發(fā)電儲存在電池包里。
④ 冗余的直驅(qū)模式
發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪,此時(shí)處于饋電模式,由于電池沒電電機(jī)無法工作,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的力矩(紅色箭頭)由9HAT變速箱傳輸?shù)角昂筝S驅(qū)動(dòng)汽車。
四種驅(qū)動(dòng)模式,覆蓋了包括城市擁堵道路、高速巡航、戶外越野、發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電在內(nèi)的用戶日常使用工況,再加上37.1kWh的電池包,純電續(xù)航達(dá)到110km,既解決了越野車在城市通勤代步的高油耗,又兼具戶外越野的強(qiáng)動(dòng)力輸出及越野脫困性能,結(jié)合了純電越野車和燃油越野車的優(yōu)勢,也助力Hi4-T成為目前更適合越野車的混動(dòng)系統(tǒng)。
基于P2機(jī)構(gòu)打造的牧馬人4Xe
其實(shí)基于P2架構(gòu)打造混動(dòng)越野車的也不止坦克一個(gè)品牌,路虎衛(wèi)士PHEV、Jeep牧馬人 4Xe,這些硬派越野車型都采用類似的技術(shù)路線。原因也很簡單,就拿坦克500 Hi4-T為例,縱置發(fā)動(dòng)機(jī)+9HAT+P2電機(jī)+機(jī)械四驅(qū),在10km/h低速蠕行,利用這個(gè)9HAT可以掛在1擋,此時(shí)總速比在20.6(主減速比3.9*1擋5.288),即扭矩理論上能放大20.6倍,再加上并聯(lián)系統(tǒng)°的扭矩加成,實(shí)際低速蠕行的輪上扭矩=發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩*20.6+電機(jī)扭矩*20.6遠(yuǎn)高于行業(yè)同級別同價(jià)位的車型,從下圖的數(shù)據(jù)對比也能看出,1擋低速下驅(qū)動(dòng)力能達(dá)到18500N。對于越野脫困來說,低扭就是王道!
仔細(xì)研究了Hi4-T結(jié)構(gòu),它是一套為坦克500量身定做的插混架構(gòu),是一套以越野為核心的混動(dòng)方案,相比市面上流行的串并聯(lián)結(jié)構(gòu),具有性能優(yōu)勢和可靠性優(yōu)勢,解決了越野與電的先天矛盾。發(fā)動(dòng)機(jī)功率180kW,扭矩380N·m,電機(jī)功率120kW,扭矩400N·m,系統(tǒng)綜合功率300kW,系統(tǒng)扭矩750N·m,幾平為發(fā)動(dòng)機(jī)+電機(jī)的性能。作為一輛硬派越野車,坦克500 Hi4-T兼具低能耗和強(qiáng)動(dòng)力,再加上機(jī)械四驅(qū)系統(tǒng)“三把鎖”,在目前的技術(shù)條件下,無疑是更適合越野車的混動(dòng)系統(tǒng)。
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