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豐田威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)系統(tǒng)到底怎么工作?

來源:新能源汽車網(wǎng)
時間:2021-12-24 19:06:18
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豐田威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)系統(tǒng)到底怎么工作?隨著電氣化進程的深入,汽車的驅(qū)動方式比以前發(fā)生了很大的變化,一方面是更容易實現(xiàn),一方面是性能更容易提升。這一顯著變化暫時沒能引起市場和

隨著電氣化進程的深入,汽車的驅(qū)動方式比以前發(fā)生了很大的變化,一方面是更容易實現(xiàn),一方面是性能更容易提升。這一顯著變化暫時沒能引起市場和消費者的廣泛關(guān)注。

豐田全新的E-Four四驅(qū)系統(tǒng)基于豐田引以為傲的TNGA-K架構(gòu)打造而來,由電動系統(tǒng)驅(qū)動的豐田E-Four電動四驅(qū)的優(yōu)點就在于:豐田E-Four在驅(qū)動形式上是由傳統(tǒng)的燃油機驅(qū)動前輪,電動機驅(qū)動后輪。

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

豐田的E-Four電四驅(qū)系統(tǒng)可以在特定情況下最大可以達(dá)到前20%后80%的扭矩分配比,這種情況下增加了車輛的后驅(qū)特性,使得車輛在行駛的過程中操控性能提高。同時電動驅(qū)動的后輪在噪音抑制上也相對傳統(tǒng)四驅(qū)有所加強。

業(yè)內(nèi)都知道,豐田是混動技術(shù)的鼻祖。憑借強大的燃油經(jīng)濟性,那套混動系統(tǒng)在市場上可謂人盡皆知。尤其是近年來,混動車型在市場中的接受度越來越高。那么,當(dāng)這套混動系統(tǒng)和E-Four電四驅(qū)系統(tǒng)在威蘭達(dá)的身上結(jié)合在一起,會產(chǎn)生怎樣的化學(xué)反應(yīng)呢?

THS+P4電機

豐田如今在眾多混動車型上搭載的E-Four系統(tǒng)是一個結(jié)構(gòu)非常簡單清爽,輕量化和小型化程度很高的四驅(qū)。相較于普通的THS混動車型,或者說雙擎車型,E-Four就是直接在后橋上增加了一顆小電機,目前僅提供54Ps統(tǒng)一最大馬力的規(guī)格。

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

對歐洲市場和中國市場主流離散型PHEV車型有一定了解的人都知道,這其實就是一顆位于P4位置,不與內(nèi)燃機動力單元參與任何機械傳輸?shù)碾姍C。不論是比亞迪唐(DM-i之前的車型)還是標(biāo)致4008 PHEV又或者法拉利SF90,都有這種單元。

那么剩下的兩臺電機呢,則深度耦合到內(nèi)燃機里形成THS混合動力系統(tǒng)。目前全網(wǎng)非常習(xí)慣把豐田的雙擎車型理解為搭載了一臺E-CVT變速箱,但我個人認(rèn)為所謂的E-CVT其實就是整個THS系統(tǒng)的核心(動力分流裝置)。

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

在最新一代THS系統(tǒng)中,通過行星齒輪關(guān)聯(lián)一臺發(fā)動機和兩臺異軸電機之間的能量流動。大電機位于齒圈位置負(fù)責(zé)最終的動力輸出,通過齒輪組與前輪連接。發(fā)動機處于行星架位置提供額外動力或者驅(qū)動小電機充電。小電機則處于太陽輪位置進行協(xié)調(diào),以完成“杠桿”之間的平衡。

這聽起來是一套極其燒腦的動力系統(tǒng),但只要清楚了他們?nèi)咧g不變的齒比關(guān)系,以及發(fā)動機只能正向轉(zhuǎn)動,就可以簡化為一張杠桿示意圖。大概長這樣:

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

圖示工況下發(fā)動機既要驅(qū)動車輪,同時額外動力又給電池充電。

那么,為什么發(fā)動機除了驅(qū)動車輪外還有“額外動力”呢?為什么不需要那么強的動力卻還要輸出那么多扭矩呢?

這其實就是THS系統(tǒng)省油的關(guān)鍵核心,對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和扭矩進行解放,以使其始終工作在高熱效率區(qū)間。簡單來講,發(fā)動機的高熱效率區(qū)間一般位于高負(fù)載低轉(zhuǎn)速區(qū)域。以往純汽油車發(fā)動機是無法自主選擇工作工況的,轉(zhuǎn)速始終與車速關(guān)聯(lián),而扭矩又始終與負(fù)載關(guān)聯(lián)。

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

但有了THS的兩臺電機以及可實現(xiàn)連續(xù)變速變矩(這也是豐田稱之為E-CVT的原因)的行星齒輪機構(gòu)后,電機便能非常自由地對發(fā)動機進行調(diào)速調(diào)扭。比如上面的例子,系統(tǒng)判斷單純使用電池的能量還不夠,那就啟動發(fā)動機,并使其保持在最高熱效率工作范圍,而此時發(fā)動機的輸出是遠(yuǎn)大于動力需求的,那剩下的能量就充進電池,以后再用。

至于E-Four四驅(qū),就是電池在供電時,不僅可以從前軸發(fā)力,也可以從后軸發(fā)力。就這么簡單。

更加穩(wěn)定

關(guān)于實際的駕駛體驗,在威蘭達(dá)高性能四驅(qū)版上,E-Four的最關(guān)鍵作用就是提供低速時更穩(wěn)定強勁的加速體驗以及提升濕滑冰雪路面下的穩(wěn)定性,這也是豐田官方給出的解釋。

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

先說加速,顯然給后軸增加兩個干活的兄弟,能最大效率地提升加速能力。畢竟這種載荷后移的工況下后輪能提供1分的驅(qū)動力,就能獲得1.1分的提速效果。

實測下來,威蘭達(dá)高性能四驅(qū)版能非常穩(wěn)定地發(fā)揮出5秒尾的0-100km/h加速成績,整個加速過程一氣呵成,輪胎沒有出現(xiàn)過分打滑,動力系統(tǒng)也沒有間歇發(fā)力的不連貫感,對于一臺家用SUV而言可以算是非常強勁的水準(zhǔn)了。

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

當(dāng)然,所謂6s以內(nèi)的百公里加速成績無非是“談資”罷了,更重要的在于無限接近純電驅(qū)動帶來的0延遲加速響應(yīng)。這種特性會讓威蘭達(dá)高性能四驅(qū)版在城市里通勤變得極其愜意和舒適,做到想超車就超車,想提速就提速,車輛和駕駛員之間不再有隔閡。

除此之外,后軸的額外驅(qū)動能力可以讓濕滑冰雪路面上的行駛變得更加穩(wěn)定。假設(shè)冬天在冰雪道路上駕駛,一條輪胎的抓地力極限只有3N,想僅通過前軸兩條輪胎輸出10N的力自然很容易打滑,而如果把這10N的里分配給四條輪胎,那么各自便能非常穩(wěn)定地發(fā)揮出其驅(qū)動力,也就有了更好的冬季濕滑冰雪行駛性能。

威蘭達(dá)的E-Four四驅(qū)到底怎么工作?

按照豐田的說法,四驅(qū)模式下的前后軸動力分配可以達(dá)到20:80,看來在北方地區(qū)的小伙伴還有機會能在雪地里體驗一把偏后驅(qū)的四驅(qū)漂移。

觀察一下:

在通過E-Four四驅(qū)系統(tǒng)后軸電機的強化下,威蘭達(dá)PHEV有了更加完善的行駛表現(xiàn)。當(dāng)然這依舊不影響其THS混動系統(tǒng)帶來的強大燃油經(jīng)濟性競爭力和悠然愜意的電驅(qū)動駕駛體驗,算是在一份非常優(yōu)秀的答卷上完成了額外的附加題。