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仰望U8将更高的扭矩输入给变速箱

仰望U8将更高的扭矩输入给变速箱

摘要来自:《为啥老牌越野车,都用P2混动?》

【易车摘要频道】下列精选内容摘自于《为啥老牌越野车,都用P2混动?》的片段:

众所周知,越野车与普通SUV最大的区别就在于,越野车需要面临更多、更高难度的爬坡场景。而在车辆设计中,抛开车身、悬架形式的区别,车辆的爬坡性能是由轮上扭矩直接决定的。

提高轮上扭矩主要有两种办法,首先是增加动力系统的扭矩,其次就是增加传动比。但在实际中,考虑到成本、重量、体积等因素,一味地加大发动机排量和动力显然不太现实,所以汽车厂商更多是通过增加传动比的方式来提高轮上扭矩。

在纯燃油越野车上,发动机输出的扭矩要经过变速箱、分动箱、主减速器、以及车轮逐级放大。以搭载8AT变速箱的2.0T坦克300为例,虽然它的发动机峰值扭矩只有387N·m,但变速箱1挡、分动箱、主减速器的传动比分别达到了5.0、2.48、3.9,也就是说,坦克300传动系统的扭矩放大倍数为48.36。

在不考虑传动损失的情况下,坦克300变速箱挂1挡,并打开低速四驱模式,那么理论上单个半轴输出的最大扭矩能达到18715N·m。由于一般的车轮直径都小于1米,所以半轴上的扭矩还会经过轮胎再放大。以配备265/65 R17规格轮胎的坦克300为例,它的车轮直径为776mm,半径0.388m,理论上单轮的最大扭矩就是18715÷0.388=48234N。

而一些更加注重攀爬的越野车,比如牧马人罗宾汉,它的8AT版传动系统的扭矩放大倍数高达77.2。忽略传动效率的影响,按照2.0T发动机405N·m的峰值扭矩计算,牧马人罗宾汉的单个半轴可输出的最大扭矩高达31266N·m,完全可以满足极高难度的攀爬要求。

由此可见,变速箱和分动箱结构可以有效提升越野车的攀爬能力。而前面提到的P2结构混动,它最大的优势就是完整继承了纯燃油SUV的传动系统,并通过电机辅助发动机,将更高的扭矩输入给变速箱。比如牧马人4xe罗宾汉版,在P2电机和发动机的共同加持下,系统峰值扭矩提高到了637N·m,再加上传动系统77.2的扭矩放大倍数,单个半轴上的扭矩高达49176N·m。因此在电量充足的情况下,采用P2结构的越野SUV将拥有更大的轮上扭矩,这也是老牌厂商偏爱P2的一大原因。

跟P2结构混动不同的是,新推出的增程和纯电越野SUV,它们都靠电机驱动车辆。虽然电机扭矩大,但也因为传动系统只保留减速器,所以扭矩放大能力十分有限。以美国的Rivian R1T、HUMMER EV为例,尽管它们的主减速比分别做到了12.59、13.3这样高的水准,但只靠一个减速器增扭,还是无法和拥有变速箱、分动箱、主减速器增扭的P2结构的越野SUV抗衡。

就拿采用4电机驱动的Rivian R1T来说,它的前/后桥电机峰值扭矩分别为560、671N·m,以12.59的主减速比计算,前后半轴输出的扭矩分别为7050、8448N·m。即便两者相加,也只有15498N·m,甚至不敌2.0T的坦克300。

更何况增程和纯电越野车都是电四驱系统,前后桥之间没有传动轴,也没有中央差速锁。所以它不像配备3把锁的P2结构越野车那样,把扭矩全部输出到单个车轮上,在极端环境下实现脱困。

虽然电机的最高效率可以达到90%以上,而汽油发动机的最高效率只有40%多,两者相差了一半以上。但是电机对高温的容忍范围很小,无论是永磁电机还是感应电机,在高温下运行都会导致电机损坏。

为了让电机能够在安全的动力范围内运行,业内为电机制定了【峰值功率/扭矩】和【额定功率/扭矩】两种性能参数。顾名思义,峰值功率/扭矩就是电机能产生的最大动力,而额定功率/扭矩就是电机能够持续、稳定输出的动力。按照现有国标的建议,一般车辆电机的峰值功率运转时间为30秒或者1分钟。也就是说,大家在纯电驱动车辆的电机上看到的亮眼参数,实际可使用的时间非常短。

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