不向增程妥协,长城用新技术,成40万内最好的插电越野?
8年前,魏建军说长城汽车不做到SUV世界第一,就不会考虑去造轿车,8年后,这个诺言估计要随着全新越野插混技术的推出,很快被落进现实了。硬派越野车带电,已经不是什么稀奇的事了,毕竟强如奔驰G-Class都研究上了纯电,越野标杆级的牧马人也塞了两台电机,国内越野车市场就更常见了。就在前不久,坦克SUV基于Hi4-T技术架构,全新推出了Hi4-Z,首搭车型是坦克500,新技术的最大特点,是9HAT变速箱换成了3挡DHT,后桥新增了一台P4电机,并且给了它目前同级插混市场容量最大的专用电池,由此,机械四驱正式变成了电四驱。那么,这套新技术,和Hi4或Hi4-T比起来,到底有啥区别?我们更关心的是,还能不能去越野?具体的效果又会是怎么样的?
用上P4电机+3DHT,越野效果彻底超过油车四驱?
先抛出几个大家比较关心的技术信息,Hi4-Z架构依然适用非承载式车身,有大梁,发动机和变速箱还是纵置摆放,有四驱和差速锁、后悬五连杆整体桥式非独立悬架等等都没落下,硬派越野车的基因几乎都在,只不过传统的机械四驱结构,在融入P4电机和3挡DHT之后,变成了解耦电四驱,不再有占底盘空间的传动轴和9HAT变速箱,总之,这是一套基于内燃机+P2+P4+3DHT构成的纵置双电机串并联四驱架构。
9HAT变速箱换成3DHT,后轴多了一台P4电机,这就是和之前Hi4-T在结构上最大的不同。可能有人就会问了,既然是双电机加多挡DHT,这岂不是和城市SUV用的Hi4技术形式一样了吗?还真不是,首先通过前轴的部件布局逻辑看,Hi4-Z把P2电机和发动机通过行星齿轮排结构集成为一个整体,其中发动机连接着行星齿轮架,电动机连接着太阳轮,这样就可以进行功率分流了,把拳拳到肉的动力一分为二,一部分传给3挡DHT用来驱动,一部分传给P2电机用来充电,由此也可以通过调整电机转速,让发动机全域都能能参与直驱工作,而Hi4架构下的P2电机,是被集成在变速箱内部的,处于离合器之后,输出轴之前(所以通常被叫作P2.5电机),虽然也能用来发电和驱动,并具备四驱模式,但是电机集成的位置和体型差距就注定了,在面对越野需求时,这台P2.5电机需要负责的动力任务就明显会更吃力一些,所以纵观整个系统的技术逻辑来看,Hi4-Z有些类似Hi4越野强化版的味道。
那么,能不能在Hi4-T单电机的基础上,不改变9HAT变速箱的结构,只在后桥塞一台P4电机呢?答案是根本不可能。首先,正是因为多了一台P4电机的加入,电驱逻辑下的电池储备量就必须要跟上,换句话说,想满足电四驱越野能力,就得用上更大容量的电池,暂且不说大电池包对整车重量和离地间隙的影响,最大的问题是,电池需要考虑重新布局,在传动轴周围塞满所有可能的底盘可用空间,但是这台9HAT变速箱已经是纵置摆放了,而且尺寸和体积几乎已经到了极限,而这也就间接锁死了电池包容量的上限。
另外一个问题则是,原有的37.1度电池包(以坦克500 Hi4-T为例)压根无法满足双电机在理想状态下的电驱越野能力,毕竟两台电机都需要从这里面抢能量,总不能为了平衡动力分配,被动调低电机功率吧?这显然是违背越野核心需求的,所以这也是为什么车身尺寸更大、底盘空间更富裕的坦克700,宁可升级排量更大的发动机,也不会换大电池的原因。
如此一来,可行的办法就只有一个,就是用相对体积更小的3挡DHT来替换9HAT,同样是在纵置布局后,底盘空间就明显多空出来了许多,电池从之前的横纵梁内侧和车身地板上方调整到了大梁中央,一来优化了整车重量分布,二来改善了车内空间。从官方给出的数据看,首搭在坦克500 Hi4-Z的电池包,容量达到了59.05kWh,比Hi4-T架构下的电池容量多出了将近22kWh,这个容量也让新车成为了现阶段电池最大的插混车型,续航自然也就变最长,做到了200km,一方面增大了综合续航里程,另一方面也极大照顾到了能耗,根据工信部申报数据,坦克500 Hi4-Z的百公里馈电油耗是8.6升,比坦克500 Hi4-T少了0.2升,要知道,这还是车重在增加150kg(重量来源主要是电池包)之后的能耗成绩。
既然解耦电四驱,接下来就有一个问题不可避免,馈电之后的动力性能,会不会打折?解决的路径其实有两个,可以从电机或发动机入手。首先,比起坦克500 Hi4-T的P2电机,新技术下的电机功率被拉到了215千瓦,多了足足95千瓦,所以同样是在发动机协同P2电机充电时,后者的效率明显是要更高的,而即便是出现SOC不足以再支撑电驱时,此时2.0T发动机会在合适的节点接管动力,而这台发动机正是此前坦克500 Hi4-T搭载的那台E20NB机型,1700转/分就能触发380牛·米的峰值扭矩,所以面对极限场景,电池来不及充电车辆也能靠着这台发动机完成脱困。值得一提的是,根据魏建军的透露,明年4月份到5月份之间,还会推出4.0T V8发动机上车,同时还会推出空气悬架版本的Hi4-Z,至于这两项技术会不会同时集中在一款车型上出现,这还得留个悬念。
(图为坦克500 Hi4-Z工信部申报图)
后悬保留五连杆整体桥,解耦电四驱更容易脱困?
聊完动力,接下来就要看这套架构的越野能力了。作为一台拥有非承载车身的硬派越野车,底盘的戏份自然少不了,尤其是换上了大规格电池的电四驱越野车。由于发动机、变速箱依然是纵置,并且P2电机和发动机高度集成,所以前轴的空间压力要相对小一些,前悬继续用双叉臂式也没有什么问题,关键在车架后方,在大功率P4电机出现后,后轴在空间和调教上的压力就明显上来了。
在分析Hi4-Z后悬之前,这里有必要额外引出一个评估越野车通过能力的关键指标,即接地比压,这是指轮胎与地面接触后单位平方厘米内所承受的下压力,对于自重更大的插混越野车而言,在和传统燃油越野车同样的轮胎规格下,接地比压会更高,越容易发生陷车风险,解决的办法可以是优化轮胎,换轮纹更夸张的AT胎,当然了,最根本的还得是优化悬架。
目前市面上比较常见的电四驱车型,后悬部分一般都会采用独立悬架,由于要匹配体积较大的电机,而且要考虑到不侵占舱内空间,做成整体桥结构较难平衡这两点,不过Hi4-Z架构依旧保留了Hi4-T的同款五连杆整体桥式,一方面是保证了悬架行程,另一方面则是具备更强的结构强度和乘载能力。
简单理解整条桥式,可以把它类比成跷跷板,当其中的一端受力下压时,另一端则会高高翘起,所以在经过炮弹坑时悬架可以做到相当夸张的扭摆角度,不同的是,新架构下的后桥换成了一根连接两侧后轮的钢体结构,传动半轴则是和传统独立悬架一样裸露在外,虽然扭转幅度不如传统整条桥,但通过性却是远高于传统独立悬架的。
既然底盘还是有硬派越野车的底子,但没有了传动轴作为刚性连接,还能更高效的脱困吗?前面已经提到,Hi4-Z不论电驱还是发动机直驱,在性能输出上已经有了基本保证,而没有了对传动轴的过度依赖,能量损耗会变得更低,动力传输效率更高,同时这套在发动机和双电机的协同下,可以更自由的动态调整前后轮扭矩分布,前后轮可以独立运转,而机械四驱系统由于前后轴有刚性连接,前后轮同步工作,简单点说,当三个车轮都失去附着力时,前者可以将扭矩全部释放给另一个车轮(可以放大轮端扭矩20倍),再具象化一些,此时前者在脱困时只有一个车轮会转,而后者在四驱模式下则是全部都会转,具体到使用效果上,像通过台阶石子路,炮弹坑,或是在沙漠刷锅,甚至是跑新疆、西藏玩长距离穿越,也基本都没有太大难度。
最后,经过对平台架构、底盘悬架、电机、发动机,以及3挡DHT变速箱的技术分析,能看到这套新技术在城市通勤也更友好了,200公里的纯电续航几乎和市面上大多增程车型在一个水平,再加上非越野发烧友普遍都能接受的油耗,相信基于这套技术打造的坦克SUV,会给同级对手带来不小的压力。
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