技術(shù)流分析:Tesla “D“續(xù)航里程增加原因
美國時間10月9日,特斯拉在霍桑發(fā)布了它的“D計劃”。主角當(dāng)然就是現(xiàn)在被很多人所關(guān)注的MODEL S的D系列,包括60D、85D和P85D。所謂D,意指Dual Motor,也就是雙電機的意思。也就是說,MODEL S通過雙電機實現(xiàn)了四輪驅(qū)動。
這是一項很前衛(wèi)的創(chuàng)新嗎?更有意思的是,從特斯拉官網(wǎng)的數(shù)據(jù)可以看到,后驅(qū)的85和P85,續(xù)航里程都是265英里,而85D和P85D的續(xù)航里程分別是295英里和275英里,貌似換四驅(qū)以后續(xù)航里程不降反升。這又是怎么回事?
Model S P85D前、后軸分別裝配了一臺電機,從而最終實現(xiàn)雙電機四驅(qū)系統(tǒng)
純電動車實現(xiàn)四驅(qū)必然是雙電機,這并不稀奇
如果一款燃油車,通過裝配兩臺發(fā)動機來實現(xiàn)四輪驅(qū)動,那絕對可以轟動全球,但對于純電動車說,“Dual Motor”就再正常不過了。
燃油車的發(fā)動機體積碩大,控制系統(tǒng)復(fù)雜,尤其是傳動系統(tǒng)的控制,使得它幾乎不可能采用“雙發(fā)”的模式。為了實現(xiàn)四驅(qū),設(shè)計者不得不通過長長的傳動軸來傳遞動力。
然而純電動車卻完全不存在這樣的問題。車云菌說過多次,電機的尺寸要比發(fā)動機小得多,布置起來非常方便。更關(guān)鍵的是,很多電動機完全不需要變速器的輔助,而指揮電機工作,僅需要通過電訊號就可以實現(xiàn)。正是基于這一點,工程師甚至可以為每個車輪布置一個電機——所謂輪轂電機,就是這樣實現(xiàn)的。
既然電機有這個特性,那再為四驅(qū)電動車再去配備傳動軸,豈不是多此一舉?因此只要是四驅(qū)的純電動車,必然都是雙電機、甚至四電機,這沒有什么好奇怪的。
這種布局方式由雷克薩斯RX首創(chuàng)
事實上這種布局方式并非純電動時代獨享。最早采取這種方式的其實是雷克薩斯的RX400h(現(xiàn)在為RX450h)?;谪S田的混動系統(tǒng),RX400h/450h的四驅(qū)系統(tǒng)率先摒棄了傳動軸,而是將后軸部分也安置了一個電機,與前軸電機形成了最早的雙電機系統(tǒng),以實現(xiàn)四輪驅(qū)動。在這之后,越來越多的廠商開始采納這種方式,例如標(biāo)致的3008等等。
雖然以上這些車型都不是純電動車,但它們的基礎(chǔ)原理與MODEL S的雙電機系統(tǒng)是相通的,既如此,MODEL S “D系列”的創(chuàng)新性也就有限得很了。
雖然有限,但這種技術(shù)的效果顯而易見:
首先,由于沒有繁冗的傳動系統(tǒng),它對于整備質(zhì)量的提升也就僅限于一個電機的重量。
其次,傳統(tǒng)四驅(qū)那種傳動系統(tǒng)能耗不復(fù)存在,這對于對效率要求極高的純電動車來說,意義也是非同一般的。
第三,傳動系統(tǒng)的噪音、震動以及對布局、空間的影響也都不復(fù)存在。
另外,從四驅(qū)的控制特性來說,它也要比傳統(tǒng)四驅(qū)更加智能——前后軸的動力什么時候給、給多少,理論上都可以“數(shù)控化”,有了它,傳統(tǒng)的差速鎖、限滑機構(gòu)都“弱爆了”。
以MODEL S D系列來看,普通版的60D和85D,前后軸的電機功率是一樣的,因此它理論上可以實現(xiàn)四輪動力最均衡的分配。P85D的后軸動力強于前軸,全力發(fā)揮的時候等同于偏后驅(qū)的四驅(qū)。這也非常符合性能車的動力特性。
更關(guān)鍵的是,基于以上的這些優(yōu)勢,雖然增加了四驅(qū)系統(tǒng),但它在整體效率方面并不會像傳統(tǒng)四驅(qū)車那樣會有太大的影響。換句話說,MODEL S D系列并不會因為四驅(qū)系統(tǒng)而影響續(xù)航里程。但,會不會像我們直觀看到的那樣,會增加續(xù)航里程呢?
因雙電機增加續(xù)航里程的可能性不大
我們首先要認清一點,即我們看到的官方數(shù)據(jù)并非一個標(biāo)準(zhǔn),所以僅以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)就認為MODEL S D系列比后驅(qū)系列的續(xù)航里程長是不妥的——后驅(qū)版的MODEL S續(xù)航里程數(shù)為EPA標(biāo)準(zhǔn)值,而D系列的續(xù)航里程數(shù)是65mph(英里/小時)勻速行駛下的得數(shù)。很顯然,后者的測試標(biāo)準(zhǔn)更有利于續(xù)航里程的延長。要知道,國內(nèi)的MODEL S標(biāo)稱的續(xù)航里程可是502km,這比以上所有的標(biāo)稱值、包括85D的295英里(約475km)還要長。因此官網(wǎng)的這兩組數(shù)據(jù)沒有可比性,難以得出D系列比后驅(qū)系列續(xù)航里程更長的結(jié)論。
由于沒有相同的數(shù)據(jù),也沒有經(jīng)過測試,因此我們無法得出D系列的續(xù)航里程就一定不如后驅(qū)版的結(jié)論。但從理論來分析,因為增加了雙電機而導(dǎo)致續(xù)航里程增加的可能性不大。
我們知道,混動系統(tǒng)的總功率扭矩,不能靠發(fā)動機的功率扭矩與電機的功率扭矩簡單疊加,這是緣于發(fā)動機與電機工作特性的迥然不同使然。而雙電機則不存在這個問題,它可以通過系統(tǒng)匹配輕松做到總功率等同于兩個電機功率的簡單疊加。那么在增加了前電機的情況下,除了四驅(qū)特性以外,從功率輸出來看可以大致視為采用了功率更大的后輪電機。
那么是不是電機功率越大越有利于能耗控制呢?電機雖然與內(nèi)燃機不同,但也沒有不同到違背自然規(guī)律的地步。這一點從特斯拉自己給出的P85D和85D數(shù)據(jù)可以得到印證——功率更大的P85D續(xù)航里程為275英里,比85D的295英里少了20英里。這兩個數(shù)值的測試標(biāo)準(zhǔn)可是一樣的,完全具備可比性。
也許有人會想到電機雖轉(zhuǎn)速提升而功率衰減的特性,認為增加了前電機以后可以延緩功率的衰減。其實這個特性在單電機的情況下也很容易做到——換裝更大功率電機,然后通過傳動比延后峰值車速的轉(zhuǎn)速點不就行了?那么既然單電機的情況下大功率電機續(xù)航里程不會高于小功率電機,那么雙電機也不會例外。既如此,增加了一個前電機而導(dǎo)致整體續(xù)航里程增加的可能性,應(yīng)該是非常小的。
車云小結(jié):
不得不承認,在前軸再安裝一組60或85電機的P85D從性能來看的確是相當(dāng)強悍。它不僅實現(xiàn)了四輪驅(qū)動,加速成績也提升至3.4S。更有趣的是,它的能耗不會大幅度增加,也就是對于續(xù)航里程的影響不會太大。只是所有這一切,但從技術(shù)角度而言對于純電動車來說都太正常了,因此完全不必大驚小怪。
受關(guān)注度比較高的“續(xù)航里程延長”一項,由于缺乏可比數(shù)據(jù)無法定論,但理論上最終出現(xiàn)這種可能性也不大。最終的結(jié)果,在同等測試條件下P85D能與P85基本持平,就算是驚人表現(xiàn)了。
那么MODEL S P85D就沒有值得驚嘆地方了?有,例如它的半自動駕駛,這在量產(chǎn)車上應(yīng)該是智能化程度最高的了。當(dāng)然,這已超出本文討論的范疇,不再贅述。
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