通往未来的钥匙

时间:2022-09-21 09:00:04

电力,电力可以单独驱动车轮,也可以是将电力与发动机输出的驱动力合并在一起,再通过传统的变速箱和传动轴来驱动车轮,而纯电力的电动车是没有发动机和变速箱的,一般使用电动机驱动车轮。当然,各车厂间采用的技术手段并不完全一样,这其中有很多的设计方案。现在,主流方案就是:混合动力、纯电动与氢燃料电池,这里并不介绍使用其他替代燃料的设计。

实际上,在20多年前也就是1989年,Audi就已经推出过电动车,Audi在当时的100型AVANT旅行版上试制出了一部混合动力车,车头引擎盖下面是一部传统的5缸柴油发动机,再装备了一组镍镉电池,发动机负责驱动前轮,而电池组负责驱动后轮。两年之后,在100型的AVANTQUATTRO四驱旅行版车上利用QUATTRO系统,又开发出了全时四驱的型号,这就是Audi DUO。1997年,Audi又在一部A4AVANT旅行版车上制造了新的混合动力车型Audi DUO,它使用的是铅晶胶电池,而且是与发动机一起驱动前轮,两款DUO车型都具备可插电充电的功能。不过,由于Audi的这些设计理念过于超前,在当时的环境下并没有得到真正的发展。进入21世纪,新能源汽车开始得到重视,大概是从2005年左右,Audi再次大幅投入到研发新能源汽车。

eTron,核心中的核心

Audi将旗下的新能源动力汽车命名为“e tron”系列。第一阶段是从2009年至2010年,Audi分别推出了3款eIron高性能双座轿跑概念车,它们分别采用了3种驱动模式,2009年的第一部etron概念车采用可储能53千瓦的锂离子电池,它在4.8秒就能达到100公里的时速,最高极速200公里/小时,4个车轮分别由4台电机驱动,使之成为了一部全时四驱的车型。现在,Audi创造出了全新的e quatlro概念,我们知道,quatlro是AUDI对旗下机械式四驱系统的名称,而equatlro就是电子四驱,在电脑系统的控制下,4台电机能完美地协调4个车轮的驱动力。e quattro系统不仅能达到全时四驱的完美驱动,而且还能达成高性能轿跑所需要的四轮驱动力的可变控制,由于是电子驱动,能做到比传统的发动机驱动得到更快的驱动力可变和精准性,其性能表现如传统的quattro一样出色;第二款etron概念车于2010年推出,这款车的电池组略为减此小目只驱动后轮;第三款etron概念车的名字叫做e tron SPYDER,也就是敞篷版的e tron,它不仅可以插电充电,还在车子后部装备了一具双涡轮增压的3.0升TDI引擎,引擎负责驱动后轮,而电池负责驱动前轮,因此它具备了超跑的基本特征,强大的驱动力、后中置引擎与四驱,也令其成为了性能最强etron。从这3款etron概念车可以看出Audi对纯电动、混合动力、插电、四驱、两驱等等模式与模式间配合的摸索与实践。

Q5 Hybrid初体验

Q5 HYBRID混合动力概念车可以说就是当年DUO概念车的后继版。Q5HYBRID使用的是一具2.0升TFSI涡轮增压直喷引擎,在行李厢的底板下面是一组重量仅为36.7公斤的电池组,电池输出的电力与发动机输出的驱动力共同进入变速箱,这款新开发的变速箱还包含有quattro系统,可驱动前后轴上的4个车轮,位于后轮两侧的内部,安装了刹车时的动力回收系统,产生的电力再为电池组进行充电,Q5 HYBRID的电脑系统能自动安排由何种方式来驱动车子。

单独由电池组驱动,纯粹使用电力的话,能行驶3公里,但不能将之理解为电池只能使用3公里,因为在常常起步、减速的拥堵城市交通时,由于可以频繁使用电池的大扭矩输出特性,因此将大幅降低因为完全使用发动机的油耗和排放,而且电池组也可以不断地得到充电。这款Q5HYBRID所有的电力系统加起来还不超过130公斤,因此与普通版的Q5重量差不多。不过,由于电池组的加入,Q5 HYBRID的动力输出加速性能也同时大幅提升。在目前的市场上,虽然Q5 HYBRID属于轻度混合动力车型,但整体表现属较高的技术水平,它主要追求的是实用性,从数据看,性能、续航里程、排放与油耗都有着令人满意的表现。

实际上,Q5 Hybrid的驾驶感受与一般Q5差异并不明显,尽管电力的续航里程还相当有限,但在停停走走的拥挤市区,这样的辅助已经能大幅减少排放,这套系统拥有第一流的运转协调性,不论是电力行驶或是引擎驱动,车内都相当安静,加上整套系统并为增加太多额外重量,所以操控感受跟一般Q5一样,都有非常利落的动态表现。

操控性与安全性

目前电动车的被动安全性基本上还是传统汽车设计领域的问题,各大车厂都小心地控制电池的重量,因为电池的重量越大,车子就越重。车子的操控性能和安全性都会恶化。一般来说。以现在的设计技术水平来讲。保持与普通车子同样的重量是比较合理也是车厂比较有把握的选择方案。但Aud的目标可不是如此。Aud研发了--多年的轻量化车身现在终于体现出了优势,例如ASF铝合金车架,它比传统的钢制车身能轻一两百公斤而且还更安全,这就比同级对手取得了更大的优势,轻量化车身可以减轻很多的重量来承载更多的电池,不仅续航里程增加了。而且同时拥有更高的被动安全性。

未来的小车蓝图

A1e tron与A3e tron

2010年,Audi推出了A1 etron概念车,它属于增程型混合动力车。我们介绍过,混合动力主要有两种搭配方式,一种是像Q5 HYBRID,它同时使用发动机和/或电池组驱动车子。换句话说,发动机是会直接通过变速箱驱动车轮的,而增程型的混合动力车虽然也有发动机,但它的发动机并不是用来直接驱动车子,因此也就没有了传统的变速箱,这个发动机只用来产生电力为电池组充电或用产生的电力驱动车子。换句话说,这个发动机只相当于“一部车载发电机”而已。采用增程这样的设计自有它的优势,因为发动机只用来发电,发动机无需再因为应付复杂的驾驶性能需求而大幅改变转速,只需要它以最经济的燃油模式发电,因此可以使用非常紧凑的小排量发动机。所以,它的油耗可以做到非常低的水平。

Audi A1 e tron选择了一部单转子发动机,它的排量只有0.254升,放置在后行李厢的底板下面,这个发动机连上发电机一起的总重量才65公斤,比起传统燃油车发动机+变速箱的重量起码降低了100多公斤,当然,节省下来的重量都变成了电池组、电动机和电力管理系统的重量,它的电池组约重100多公斤,整车的重量1_2吨,与一部普通的A1基本相当。当电池内的电力消耗殆尽时,发动机开始运作,发动机产生的电力为电池组充电并同时负责一些动力系统的驱动,由于油耗非常低,它的油箱只有12升的容量,但以足够让车子增加200公里的续航能力。电池的电力储存可提供50公里的综合续航里程,使用家庭的230伏电力充电只需要3小时,转子发动机的运作非常安静且几乎没有震动,车内的人几乎感觉不到它的存在,可以说,A1 etron的综合表现非常理想且已经达到了接近量产的水平。

2011年上海车展上,Audi首次公开展出了最新的A3 etron,这是一款纯电动的概念车,它使用了30个标准的电池子模块组合,为了提升电池的效率和安全性,它为电池组进行了水冷控制,它的插电模式有两种,一种是普通的230伏家庭充电,大约9小时可充满,而假如使用400伏的专门充电设备的话,充电时间可缩短至4小时。A3 etron的电池可行驶140公里,这是一个综合的续航里程,模拟城市交通的拥堵、高速和普通车速的结合,如果以匀速巡航的话,行驶里程远远超过140公里,足够普通人的日常使用,电池组可提供60千瓦的持续动力,而瞬间加速时可提供不超过10秒的100千瓦的驱动力,而扭矩高达279牛米,电池组分别放置在后尾厢地板和车舱地板的中央通道下面,几乎不侵占乘客空间和行李空间,整车的重量与一部传统的2.0TDI版A3差不多。而且,A3 etron驾驶起来也非常平顺,除了几乎没有声音外,与传统动力的轿车没有什么区别。此外,A3etron另外还具备一个崭新的功能,Audi车厂特别为它设计了一个程序可与i phone手机连接,将车子的一些重要信息发送到车主的iphone手机上,车主不仅能时时得到车子的充电状况等信息,还可以通过手机来进行远程管理,A3etron最大的特点就是实用性非常高,它也体现了Audi对日后城市交通小型电动家轿的设计方向。

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