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车辙 2020-12-03

不吹不黑,纯电动越野车可以带你去诗和远方吗?

前一段时间,奔驰举行了一场线上投资者和分析师会议,发布了未来乘用车业务的全新战略。

其中在电动化方面,AMG G 级确定将会提供纯电动版本的奔驰 EQG(目前没有确定名字,以下用 "EQG" 代替)。

同时奔驰还将推出两个电动车型平台——大型 EVA 纯电平台和 MMA 模块化平台。

根据大家伙非官方的猜想,EQG 的外观可能保持着 G 级经典的方正造型轮廓,和 911 同样是一副经典的样子准备用几十年不变,圆形大灯也将得到保留。

考虑到为了和燃油版作区分,以及多数传统车企的做法,EQG 必须增加了一些代表新能源的蓝色元素,前进气也将采用新能源汽车最流行的封闭式 " 无脸 " 设计。

虽然奔驰没有公开更多的技术细节,但不可否认的事实是,随着电气化的进程,众多品牌开始陆续推出越来越多的电动化产品。

作为硬派越野车,也避免不了被电动化的命运,例如重新复活的悍马 EV 和此次公布的奔驰电动版大 G。

抛开那些先入为主的观念,我们来聊聊电动化对于硬派越野车本身来说,到底有着什么样的影响和变化?

电动越野车到底还能不能胜任越野?

什么是硬派越野?

首先要搞清楚硬派越野车与普通汽车的一些区别。

但有必要说明一点,我们讨论的是非极端情况的硬派越野车。

如果是极端的硬派越野车,虽然刚度是需要的,只是不需要很高。

车身适当的弹性形变,有利于帮助某一边轮胎接地,哪怕一厘米都有可能完成脱困和生存。

大粱的作用其实不是增加抗扭转刚度,主要是过滤和减少扭转传递到车身,相反大粱这块的数据很拉跨,非常拉跨。

实际上,通过交叉轴路面的大粱刚度是越低越好,比如最近大火的坦克 300,大粱抗扭转刚度才 4935 牛米 / °。

就连杜卡迪,在摩托界出了名的为了增加轮胎抓地力,愿意牺牲一部分刚度。

好比在石头缝穿行,一条可以随意扭曲、软绵绵的大蛇,远远比一根硬邦邦的笔直木棍更加有效。

回到正常讨论的越野车范围,需要在非铺装路面、甚至没有路面的极端环境中爬山涉水。

所以车身刚度、脱困能力是两项基本素质,也是考验一台硬派越野车能力的两个重要指标。

一般情况或者说在以前,承载式车身的刚度做不到非承载式车身那么高,传统的硬派越野车都使用非承载车身,在底盘部分有独立的刚性车架,俗称 "大粱"。

这种车身形式的优势在于高刚度带来的弹性形变能力,即车身受力之后的变形在一定限度内是可以恢复的。

另外在极端的越野路况下,无论四个车轮受力如何得不均匀,所有的扭转力也是由车架承担,却不会传递到车身上去。

随着科技的发展和工程师对结构的探索,承载式车身的刚度可以做得比非承载式更高,所以卫士才改成了没有大粱的承载式车身。

所以不是说承载式没办法越野,承载式在刚度这块是超越非承载式的,当然非承载式允许车轮有更长的行程。

回到车身刚度,纯电动车有了电池包的加持,在这一块要做出高数据比燃油车简单粗暴多了,不用太担心车架有塑性变形、没办法恢复的问题。

其次是越野车的脱困能力,与一般擅长铺装路面的车来说,硬派越野车需要在一个、两个甚至三个轮子打滑的时候仍然能够脱困。

这要求越野车增加了更加强大的四驱系统,更适合越野的轮胎等等。

再有就是涉水性、高原高寒的影响、通过性和可靠性这些性能了。

这个我们下面再细说。

电动化之后还能越野吗?

那电动越野车和燃油越野车到底有哪些不一样的地方?

要说区别,最直接的就是动力总成了。

不管是柴油机还是汽油机,传统燃油越野车一般搭载的发动机都有一个共同的特性 -- 低转高扭。

一般情况下,越野车不仅有对峰值扭矩的要求,更需要低转速时候的扭矩输出。

低转高扭在越野车上为何如此重要呢?

一般情况下,越野路面的路况很差,坑洼不平。

如果扭矩小,车辆不仅寸步难行,也难以承受更大的负载;如果遇到陷坑,也没有足够的低扭让车脱困。

再看看内燃机的扭矩攀升特性,低转速起步时先是输出不大的扭矩,随着转速的上升,扭矩也逐渐地增加,是成一个线性的正比关系。

这个输出特性是改变不了的。

所以为了满足扭矩的需求,越野车一般搭载的都是使用大排量、长行程的发动机。

一些更专业的越野车会选择增加一个扭矩放大几倍的变速箱档位,也就是低速四驱模式,有助于增加低扭和帮助车辆脱困。

那么电动越野车在这方面的表现如何呢?

由于电动机和内燃机的输出特性不同,电动机在刚起步的时候就可以输出最大的扭矩,伴随转速的逐渐升高,扭矩反而是逐渐呈衰减的趋势。

简单的说就是电动机的动力输出是恒扭矩特性,所以通常电动机在达到额定功率的时候,输出扭矩也就不再改变。

如果继续增大转速,电动机的 " 反电动势 " 会产生电流抵消它的输入电流,所以扭矩会进一步衰减。

电动机的这种特性,非常适合迫切需要低扭的硬派越野车。

电动越野车也不需要变速箱的多个档位就能有足够的扭矩,可能一个高速挡一个低速挡就全部搞定了。

如果还觉得动力不足,那就再加一个电机;还不行?那就再加一个!简单粗暴,问题迎刃而解。

换句话说,论动力输出,电动机在某方面更适合硬派越野车的使用场景。

唯一的问题是,这对驾驶者的要求更高了。

毕竟电机是瞬间爆发全部扭矩,如果在涉水或者冲坡到顶的时候,一定要很细微地控制脚底的电门,防止车辆冲出去冲得太猛。

电动越野拒绝差速锁?

除了低转高扭之外,越野车强大的四驱系统是应对极端路况的制胜法宝。

燃油车根据结构和产品定位开发出了全时四驱、分时四驱和适时四驱来实现全地形的通过能力。

不仅如此,四驱系统还需要差速锁或者限滑差速器的配合,如果没有几把锁,你都不好意思跟人说这是台越野车。

就拿采用全时四驱的奔驰大 G 来说,前后分别两个差速器加中央差速器构成了大 G 的四驱传动系统,再配上三把机械差速锁,这基本是最强的量产越野四驱形式之一。

只要三把锁锁上的时候,即便只有一个轮子有附着力,也能顺利脱困。

这主要是因为差速器在一侧车轮打滑时,会将动力源源不断的输送给打滑的轮胎,这时候没有打滑的一侧因为差速器的存在无法分配到动力。

而差速锁的作用就是将差速器锁死,变成一根硬轴

这样使得差速器两边的输出一致,没有打滑的一侧就有了驱动力,车辆就能顺利前进。

电动越野车是如何实现四驱的呢?

这就要说到,燃油越野车因为动力输出仅有一个发动机,所以实现四驱动力传递至少需要一根传动轴和四根半轴。

电动车则相对简单,如果是前后两台电机,那么仅仅只需要四根驱动半轴,也就是说想要具备最强的四驱能力,两个差速锁足矣。

再进一步,例如搭载了三电机的悍马 EV,前一后二,意味着悍马 EV 越野性能登顶就只需要一个锁。

别看悍马 EV 车内有两把锁的按键,实际前轴才是真差速锁,有差速器和电控差速锁。

一旦摁下后差速锁按键,电脑仅仅是把两个后轮的转速维持一直罢了,也不需要差速锁锁止。

如果丧心病狂地使用了四个电机,那差速器和差速锁就将成为历史了。

在这种情况下,整车可以独立控制任何一个车轮进行扭矩输出。理论上,它的反应速度会比差速锁的四驱更加快,效率也会更高。

你再也不需要一顿操作猛如虎的切换四驱状态,一切交给整车控制系统,做到真正意义上的如履平地。

多方面超越燃油越野车表现?

值得一提的是,燃油越野车之前为了提高车身底盘专门设计的更强越野形态的门式车桥,竟然已经在电动车上使用了。

与传统的传动轴不同,门式车桥的轮轴比车轮轴心更高,位置比传统车桥高得多,最终实现巨大的离地间隙。

由于离地间隙的提升,使用门式车桥的越野车通过性又上了一个台阶,例如奔驰 G 4 × 4 版本就使用了门式车桥。

此前奔驰发布的 EQC 4 × 4 概念车就在 EQC 的基础上进行了大幅提升,其中较为显眼的不同就是 EQC 4 × 4 的悬架也具有一组多连杆门轴。

结合一套 285/50 R 20 轮胎,EQC 4 × 4 的离地间隙为 293mm,是标准版 EQC 的两倍多。

同时也比普通 G 级高出 58mm,并在一定程度上提升了越野通过性。

此外,EQC 4 × 4 的接近角和离去角分别为 31.8 和 33 度,分别增加 11.2 和 13 度,而转向角则在 24.2 度的基础上增加 12.6 度。

可见这些在燃油车可以加装的越野法宝,对电动车是一样的好使,加装之后的越野通过性、转向灵活性对于电动越野车来说也绝对算得上优秀。

那么,既然电动越野车在很多方面都有着超出燃油车的优势,似乎可以取代燃油越野车?

电动越野车就没有劣势?

电动越野车虽然扭矩夸张,四驱布置灵活,但劣势也十分明显。

最让人着急和头疼的就是续航和充电便利性,这个目前纯电动车的通病使得电动越野车在目前阶段的使用场景被大打折扣,这也是老生常谈的问题了。

除此之外,传统越野车在加装涉水喉之后,涉水深度就有着不错的表现,而电动车因为其动力电池和复杂的电路存在,涉水性相比于传统越野车来说是下降的。

尽管动力电池目前基本都能达到 IP67 级别的防水,但脆弱的电池箱很可能在一个磕碰或者拖底之后就宣告防水失效了。

更何况在高原高寒的气温变换中,动力电池电池也很容易发生充电困难、电池续航大幅度衰减甚至电池罢工。

不仅动力系统面临考验,纯电动车的电子化程度较高,在恶劣条件下的表现也远不如机械层面来得可靠。

毕竟硬派越野车需要在极端的环境中工作,而这些缺点大大限制了现阶段的纯电动越野车的作用,在很长一段时间之内难以从根本上解决纯电动越野车的 " 痛点 "。

所以现阶段的纯电动越野车,还是 " 虚有其表 " 罢了,看着就像是浑身肌肉的大块头,实际都是吃蛋白粉吃出来的。

写在最后

现如今的新能源趋势已经不可逆,不仅政策对新能源倾斜,各个车企也争先恐后推出各种纯电动产品,也许未来的某一天,硬派越野车会全部电动化。

但不可否认的是,纯电动越野车依然保留了一些燃油越野的硕果,而一些特性甚至比燃油车更适合越野,那么也许在未来的某一天,当纯电动车的短板被补上,又将迎来一个崭新的越野时代。

如果燃油越野车注定会衰落,也希望电动越野车能够补足短板完美接替。

总第 1613 期

作者:罗亮

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