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看完仰望U7的发布会,大家对近两年的中国新能源技术,基本都会有这样的判断,拼到最后,新能源比的还是老三大件,譬如混动专用变速器,有摒弃机械挡的E-CVT,也有卷到4个挡的DHT;譬如底盘,磁流变的成本已经和传统CDC同价,通过预瞄调节Z轴的主动悬挂,车价甚至都落在了25万以内;再譬如内燃机,主流机型的热效率普遍都在40%以上,个别甚至超过了44%,总之,从2025年开始,混动技术的迭代不会停止,而这也就意味着,仅一年,新能源汽车就已经出现较大的技术代差了。
尊界S800、蔚来ET9、仰望U7、小米SU7 Ultra等等,都是典型的代表性产品,几乎每款车的技术猛料,把其中的某一项单列出来,都值得深度解读。针对仰望U7,分布式矢量四电机大家不再陌生,真正的新技术有三个,一是取代传统弹性件的电磁悬挂,二是水平对置内燃机,三是L3架构,这样一套技术下来,卖62.8万起,算不算有性价比?
内燃机不参与直驱,水平对置先天发电圣体?
既然是继保时捷和斯巴鲁之后第三款,也是国内首款水平对置发动机,我们集中关注的点,自然在它身上,这台比亚迪造的新2.0T到底什么来头?之前我们曾分析过,为了让内燃机匹配像仰望U7这类追求低重心的轿车,前舱的高度空间相当有限,准确来讲,要把纵置发动机塞到前桥后方,就必须得在发动机高度上做文章,问题是,把发动机总高降下来,相当于变相缩短了燃烧室长度,这对以发电为主要目的来讲,明显是违背窄长缸体逻辑的,很明显,最适合的方案只有活塞水平对置。
水平对置发动机,其实有两种结构,一是共用曲柄轴瓦的夹角180度V型缸体,二是活塞连杆使用独立轴瓦的总成,辨别方式很简单,前者连杆活塞在运动时,会拖着对象连杆在相同方向运动,后者的运动形态则呈交替舒张收缩,这也是其被称为“拳击手发动机”的根本原因。虽然都是活塞对置的思路,但效果压根不是一回事,带有夹角的V4发动机,曲轴结构就注定了其遵循的是双缸思路,优势是可以对X轴进一步缩短,但,缺点是随着转速的攀升,会带来不可避免的振动,在本就追求静谧性的新能源汽车里,这套方案显然不合适,甚至A0级的燃油车宁可用小排量直列四缸,也不会轻易采用V4发动机。
仰望U7的两侧活塞拉杆,明显没共用曲柄轴瓦,内燃机总成还放在了整车的中心线上,这样两侧活塞产生的力矩会相互抵消,并不存在V4的振动问题。不过,由于整个燃烧室是“躺平”的,在重力作用下,水平对置发动机若燃烧不充分或润滑不足,频繁冷启动会很容易出现偏磨现象,严重时还会造成拉缸、积碳,油耗暴增,比亚迪的做法,是通过左右两侧放五连机油泵,拿10条油路来解决润滑散热,干式机油底壳的思路也和保时捷类似。那,这台发动机到底能不能直驱?
先说准确的结论,不参与直驱。首先要搞清楚的是,串并联的动力架构,要让发动机实现直驱,就必须额外增加一个差速器,而仰望U7的发动机和车轮之间没有包括离合器在内的机械连接,也就是说,即便早期专利申报了有伞轮可传递动能让前轮驱动,但,这一来会占电控布局的位置,二来会让前轴分布式驱动,退化成集中式驱动,这又违背了易四方分布式矢量架构逻辑,而所谓的E-CVT变速箱,严格意义上来讲也是在单挡变速器的范畴中,所以,从大体技术形态到易四方逻辑,都注定了发动机不会参与直驱。
再简单点理解,四电机的总功率已经到了960kW(1306Ps),再让发动机介入直驱(目的是利用高扭提速),还有这个必要吗?所以真正要利用的,就是让它发电,拉长53度电池覆盖以外的续航,解决长途出行的里程需求,之前我们曾讲过很多次,要让内燃机(增程器)在单位用油量内发更多的电,就必须从缸体结构上满足膨胀比大于压缩比的本质需求,叠加的技术还有如350Bar的高压直喷,更极端的进气门开关逻辑,滚流优化等等。
而到了水平对置发动机,行程不可能再被无限拉长,毕竟前桥X轴还要考虑给两侧悬挂预留空间,但不要忘了,活塞对置的核心优势之一,就是极为擅长高转速,而发电机又和内燃机在一跟轴上,转速越高扭矩越强发电能力也就越夸张,180kW的峰值功率,放在燃油车上都算高功率机型,对比普遍在120kW内的主流1.5T增程器,可以说这台2.0T的发电能力,明显和后者不在一个等级。抛个题外话,既然水平对置发动机都能再就业,那同样是擅长高转速的转子发动机,是不是也可以重见天日了?
电磁悬挂能发电,空气悬架不灵了?
易四方的玩法,基本不用再多说了,轮边电机各有各的扭矩分配,高动力属性是肯定的,但要稳定住车身,带来良好的抑制俯仰效果,这还得看悬架功力。尊界S800给人的印象,是坑洼路面不陷胎,湿滑路面不失控,说白了,支撑的技术基座,是强大的环境感知能力,带给了空气悬架对时间轴调节的逻辑变化,同样是从时间轴入手,有没有效果更强的悬架?答案是肯定的,而是还是在电磁技术上。
比亚迪把这套电磁悬挂称为云辇-Z,在双叉臂+五连杆的硬件结构上,没有使用传统的弹性避震单元,而是替换成了永磁直线电机,利用大量的电磁组件来实现磁通量的快速调节。所谓的主动式底盘,说的就是有具备对Z轴调节能力的悬挂,比如开闭式单多腔空气悬挂,多挡液压悬挂等,结构不同但逻辑类似,就是通过空气或油液作为介质,来改变避震筒的软硬高低。
而电磁悬挂的不同,就在于是利用电流产生磁场,通过实时改变磁通量的磁力互斥,来满足对Z轴的垂直调节,比起压缩空气或油液,通电即产生磁场的速度明显更快,所以,这也是仰望U7即便不通过预瞄路况环境,路面微弱的起伏变化,也能让悬挂瞬间完成调节任务。
乍一看,这似乎和蔚来的天行线控底盘很像,大体思路都是利用调节磁通量,完成对Z轴的改变,从结构本身来看,天行底盘依然是用了空簧配减振器,同时减振单元又单独配了无刷电机和油泵,来快速调节阻尼刚度,最核心的区别是,仰望U7的电磁悬挂,可以根据路面振动幅度对行程产生的回弹收缩运动,反过来进行发电,所以算上后桥两个转向电机,新车的底盘一共布置了大小10颗电机单元,叠加53kWh刀片电池的重量,整备质量超过3吨,这对传统悬挂来说负载压力可想而知。
当然,目前行业内还有一套方案,小米预研底盘是在四个轮边各放一台4.6kW的直线电机,配合双阀CDC也能实现对Z轴的调节,类似原地起跳、快速摆动都能实现,不过从本质上看,这套技术依然遵循的是利用液压改变阻尼,不论如何,毫厘之间能快速响应的主动底盘,已经不是空气悬架的专项特长了,抑制俯仰侧倾效果更好的电磁技术,已经把新能源汽车带到了新的赛道上,这意味着,通过预瞄来主动调节的空簧,已经是过去式了。
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