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科普:多花钱买电动四驱是不是智商税?电四驱能否替代机械四驱?

近几年来,虽然国内车企推出了很多款燃油版的四驱车,但是这些国产车四驱车的核心差速器一般都是由博格华纳等国外车企供应。比如这些车的分时四驱大都使用的是ESOF,适时四驱使用的是Nextrac、TOD,全时四驱用的是瀚德五代或者六代。由于缺少核心技术,基础研究布局不够,传统机械四驱的专利壁垒牢不可破,国产车只能被国外供应商拿捏。

不过随着新能源的普及,电动四驱逐渐被广泛应用,似乎给国产四驱技术有了带来了弯道超车的曙光。

电动四驱的结构:

理论上,一套控制器加上前后双电机,就可以实现四轮驱动,高端一些的,用轮边电机或者轮毂电机实现四轮同时驱动。

当然,结构上虽然简单,但是电动四驱还需要良好的调教标定才能获得更好的脱困能力。

电动四驱的优点:

  • 结构简单

结构上,电动四驱一般由控制器和电机组成,根据实际设计需求,由前后双电机、三电机、四电机组成。

  • 动力响应快,控制精度高

机械四驱的动力需要通过发动机、离合器、变速器分动器(差速器)、半轴到达轮端。而电动四驱只需要电机经传动轴就可以直接到车轮,传递路径更短。此外,电机能够在5ms以内快速精准地调整到扭矩,而机械四驱需要靠发动机转速提升,这个周期长达100ms-800ms。

在对车轮打滑的精准预判方面。车辆打滑电动四驱一般使用旋变传感器,旋变传感器识别精度是0.02度,能瞬间精准地识别车轮的滑移率。而传统四驱通常使用轮速传感器,识别精度只有7.5度,也就是说在车轮打滑预判方面,电动四驱更快、更准。

  • 低扭强劲

电机低扭大的特性,扭矩瞬间就可以达到峰值,而涡轮增压发动机达到最大扭矩输出发动机需要1500转,自然吸气发动机需要达到4000转。因此,在低扭输出方面,电动四驱有着无可比拟的优势。

  • 匹配驾驶意图和车身姿态主动控制

由于电动四驱的精准控制和高速响应能力,行车电脑可通过车身的传感器对路况进行预判和监测,对驾驶意图提前预判,控制轮上扭矩输出。比如急加速时,控制四驱提前介入,过弯时控制左右轮扭矩不同增加操控和过弯极限,湿滑路面车轮即将打滑以前,控制其它车轮增加扭矩避免车身姿态变化。

此外也可以驾驶意图,通过主动电磁悬挂控制车身姿态。由于传统燃油车的动力响应比较慢,这些需要复杂的机械装置才能实现的主动和被动调整功能对于燃油车来说是比较困难的。但是对于电动四驱来说,通过编程就可以实现。

电动四驱的缺点

  • 性能严重依赖于电池电量,满电是条龙,亏电是条虫

由于电机的特性,在满电的时候输出电流足够大,其输出功率和扭矩也有保证,但是当电池电量下降的时候,一方面电池输出电流强度降低,另一方面为了保护电池。控制器也会避免在低电量下进行高强度大电流的输出,这样就会导致在低电量下电动四驱的性能下降,特别是电动四驱持续高强度的输出能力会有所降低。

  • 长时间、高强度运转,有过热风险

电动四驱靠的是电机的瞬时扭矩爆发来实现脱困,也就是“大力出奇迹”,大部分电动四驱车型其实都没有搭载分动箱差速锁,因此在其中一组或一个车轮打滑的情况下,车辆无法将打滑车轮的动力分配到有附着力的车轮上,使得电动四驱的脱困能力不如传统机械四驱。比亚迪仰望没有匹配轮间差速锁,这也就导致极限其脱困能力有所不足。

  • 电动四驱分动箱、差速锁安装位置是难题

作为电动四驱来说,虽然因为其低扭大动力强劲,一般情况下无需差速锁就可以实现良好的脱困能力,但是,硬件差速锁对于越野来说也是个必需的产品。如果想要极限越野,没有硬件差速锁只靠,“大力出奇迹”显然是不够的。但是,由于电动四驱车身底部一般会安装电池组和驱动电机,因此不一定有位置能安装前后桥差速锁。当然也不是绝对,比亚迪的唐DM-P、长城坦克400 hi4就安装了硬件差速锁。但是比亚迪的仰望并没有设计,因此仰望攀爬飞沙走石的视频被广为诟病。

  • 调教和标定考验功力

无论何种四驱,如果想要获得更好的攀爬和湿滑路面行驶能力,必须考虑车轮打滑对动力的影响,如果不能对打滑车轮进行有效控制,动力就会从打滑车轮流失,目前广泛应用的办法就是电子限滑,电子限滑是在电子车身稳定系统的基础上实现的。通过对四个车轮的转速进行实时检测。 发现个别车轮转速明显比其他轮子转速快得多的时候,就控制刹车对打滑轮进行制动。一方面要考验检测精度效率,另一方面还要及时输出控制信号,如果刹车信号过大,就会导致动流失。如果刹车信号不够,限滑的效果差会影响脱困和稳定性。因此,如何确保效果又不至于对动力产生影响,是有挑战的。

电动四驱能否完胜和替代机械四驱?

目前来看,还无法完全取代,2023年冬测,很多电动四驱的极限攀爬效果并不好,而很多老牌机械四驱仍然把一众电动四驱远远的落在了后面。所以,就算是电动四驱是未来的趋势,但是其实际表现仍然要看厂家对四驱扭矩的控制和对路况的标定。另外还有一个最关键的因素就是车重,为了维持较长的续航,电动四驱的车重一般都是两吨以上,这么大的重量肯定对于爬坡能力是有很大影响的。

当然电动四驱在湿滑路面控制以及增加湿滑路面行驶的稳定性和安全性方面是有一定帮助的,不过具体仍然需要厂家标定。不过还是因为车重的原因,所有的新能源车车重都比较大,惯性太大,这也给电动四驱的控制能力带来了一定难度。

到底有没有必要花钱买电动四驱的车型?

如果你想追求极致的推背感和驾驶乐趣。电动四驱无疑是有必要,所有的电动四驱双电机一个显而易见的效果就是加速性能有很大的提升。

如果你在我国北方冬季冰雪路行驶,那么购买一个四驱车型还是很有必要的,新能源车或者是电动车,扭矩输出太充沛,稍不留意就会打滑,电动四驱一般都匹配有湿滑路面行驶模式,可以极大的增加行驶的安全性。可能一辈子用一次就够了。

如果你是一个越野的爱好者,想买一个电动四驱的车型需进行极限攀爬和越野,比如比亚迪的方程豹、仰望。或者是长城坦克400hi4-t,这类车型在一定程度上因为其动力强度摆在了其一定程度攀爬能力的不足。从我个人的观点来看,目前这类车型的控制还不太完善,不太建议选择这样的车型。

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