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纯电动汽车能用来玩越野吗?

2022-08-20 19:25:45新能源1

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电动汽车可以越野和涉水原因在于动力系统,电动汽车的动力输出机构是电机,类型大致有永磁同步电机、轮边电机、轮毂电机,后两种体积稍大而且转速偏低一般适用于大型车辆,小型乘用车主流车型使用的均为永磁同步电机。

这种电机的特点是0~10000转+可以随时爆发最大扭力,响应时间从踩下踏板到动力输出只是瞬间,对于越野车来说扭力的直接输出再好不过。而且越野车可以用P3、P4电机组合实现电控四驱系统,由ESP介入制动,锁止和脱困能力都非常强,所以电机驱动不仅可以越野还要比燃油车更强。

至于涉水就更简单了,电机是在密封环境下工作并不需要氧气,所以不怕水淹;但是内燃机依靠进气得到混合油气燃烧做功,所以离不开空气也就不能密封,一旦发动机进水曲轴连杆面对有体积且不能压缩的水极限工作一下会随时报废。

其次电动汽车的动力电池组也是密封的,而且基本可以做到IP67级密封,不仅是涉水即使是泡水短时间也不会有问题。至于结构方面涉水会不会生锈这些就和燃油车一样了,要坏都有可能坏。

可惜的是目前没有一辆非承载式车身、前后双电机组合的硬派EV越野,技术方面没有任何难度只是越野车毕竟是小众玩具,主流厂家是不会做的。越野的鼻祖卫士的电动版似乎也没有量产,目前能越野还属于新能源的只有插电混动版的北汽BJ80 6X6皮卡。

这台车第三组车轴上布局了一台电机,能实现混动和纯电行驶的模式,通过能力很强但毕竟还是混动车,涉水需要改装涉水喉才能到极限的程度。价格很高,是一款秀肌肉的车型,看看就好。纯电越野车估计还要再等一等了,电动车普及率不超过占比的5%估计这种车型不会生产。

纯电动汽车能打造出高性能的越野车,但要满足实用仍需混动技术加持。越野车需要的无非是三点:

非承载式车身带来足够高的抗扭强度

强大的四驱系统实现理想的脱困能力

强大的低扭爆发力实现有效的脱困

纯电动汽车同样可以使用非承载式车身,强度自然是不用担忧的,重点看一看第二和第三点。燃油动力汽车最高等级的四驱可以参照撒哈拉,发动机为纵置后驱,这一结构首先能实现后轮驱动;而四驱车必须让前轮也有动力,于是该系统的变速箱加入了分动箱,通过齿轮组啮合实现通过变速箱分动箱引出前传为前桥输出动力。自此该系统实现了分时四驱,而分四在四驱模式中前后桥得到的动力是相同的,配合电子限滑或差速锁后导致了四个车轮行驶距离相同,但汽车转弯时四个车轮的行驶距离不同,所以分时四驱的车无法在公路转弯。

为了实现公路的正常驾驶撒哈拉的四驱为分动箱加入了多片式离合器限滑差速器,其功能包括正常差速实现转弯以及压紧离合器锁止差速。然而离合器长时间使用容易过热,高温后会导致限滑能力的下降,为了实现可靠的分动撒哈拉又不得不为分动箱加入了牙嵌式差速锁。于是这台车的模式则包括AUTO模式通过限滑差速器正常差速或锁止,在越野是通过差速锁锁止回到分时四驱状态,越野能力很强但是操作也很麻烦。

而电动汽车的四驱系统则不用这么麻烦,与其利用复杂的分动结构把一个发动机的动力分别传递至前后桥,为什么不直接装两台发动机呢?内燃机因为体积巨大且需要硕大的变速箱导致无法布局,但是电动机加减速器的体积很小,前后桥各安装一台电机是很轻松的。

那么各安装一台电机则可以利用电控系统控制前后电机的动力输出,正常差速会更加简单快捷,越野时也只需要调整电流控制输出扭矩即可,双电四驱的功能等于最复杂最高端的燃油车四驱系统,配合前后桥差速锁的话则会是非常棒的越野车。使用这种系统的量产车参考唐Dm,越野能力真不输一般越野车;但很可惜这台车是承载式车身结构,抗扭刚度较低并不适合重度越野。

低扭爆发力任何内燃机都比不上电动机内燃式发动机公认低扭更强的是柴油动力发动机,因为这种发动机利用的是高压缩比的压燃技术,发动机燃烧室的空间极小,则燃油爆燃的瞬间可以将动力以更大的比例转化为扭矩。而且柴油的燃烧火焰温度也比汽油高600摄氏度,消耗同样的燃料可以获得更多的热能也说明扭矩会更强。然而柴油机利用压燃技术和高效的燃料也只能实现40%多的热效率,而且实现大扭矩仍然需要拉高转速提高喷油量,以时间换取燃烧更多燃料获得大扭矩,从怠速到2000转左右才能获得最大扭矩,动力曲线仍然不够漂亮。(下图作为参考)

而电动机可以在起步第一转爆发最大扭矩,因为柴油机依靠提高转速才能获得足够大的喷油量获得大扭矩,升转总需要较长的时间。而电流的传输速度仅次于光速,踩下电门的刹那间电流即可达到电动机的电磁线圈,区别只是电门给到小电流小,如瞬间将电门踩到最深则电池组能在瞬间将最大电流传递至线圈形成最强的电磁场,与永磁体产生产生斥力推动转子旋转输出的扭矩也会瞬间达到最大。柴油机要在1500~2500转之间才能爆发最大扭矩,电机在起步第一转即可爆发最大扭矩,那么哪种机器更适合越野车呢?

这时很多人会认为电机和玩具一样扭矩肯定很小,然而这是大错而特错,磁场力也可以非常的强大,仍以唐Dm为例仅依靠两台电机则可以在瞬间爆发630N·m的扭矩,某些商用车使用的电动机可以轻松爆发出1000N·m以上的扭矩,卢比肯通过分动箱将动力放大四倍后也就是1000多,所以动力也不是电动越野车的问题。

纯电动越野车真正的问题:续航。越野车总会在野外翻山越岭跋山涉水,在这些地方用车充电是很不方便的,但是全国十余万座加油站却能保证燃油车正常驾驶。所以越野车短时间并不是适合用纯电动,除非是场地赛车;普通的民用越野车最理想的动力系统是目前的唐Dm3.0三擎四驱,并联式混动越野能力强大且能耗较低,可以纯电用四驱也可以用HEV油电混合模式长途驾驶,续航无忧才是最理想的形态,但还是要说唐Dm少了套大梁。

其次则是后期会出现的REEV增程式电动越野车,这种车始终以纯电驱动,内燃机只用来配合发电机发电以满足续航并实现更低的油耗,能加油则会一直有电所以也不用担心续航,电动越野车需要这两种形态。

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