1895年,也就是奔馳發(fā)明汽車后的第九年,一家名叫Gr?f&Stift的奧地利公司發(fā)布了世界上第一款前驅(qū)車。經(jīng)過一百多年的發(fā)展,前驅(qū)車逐漸成為汽車市場(chǎng)的主流。但隨著汽車電氣化革命的推進(jìn),這種局面恐怕將被改變了。
大眾集團(tuán)北美地區(qū)電動(dòng)汽車主管Matthew Renna在2018年透露:“大眾未來的電動(dòng)汽車將專注使用后輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)?!弊鳛槭澜缟献畲蟮那膀?qū)車生產(chǎn)商之一的大眾集團(tuán),為什么選擇了放棄前驅(qū)呢?
前置前驅(qū)為何成為燃油時(shí)代主流?
驅(qū)動(dòng)形式和動(dòng)力布置向來不能分開來談,燃油車之所以喜歡采用前驅(qū),主要是受制于動(dòng)力系統(tǒng)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的體積巨大,中置或后置發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)嚴(yán)重影響后備箱和座艙的空間。同時(shí),后置后驅(qū)會(huì)增加進(jìn)排氣系統(tǒng)布局的難度,換擋機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜,散熱也比較困難。因此,除了一些無需考慮實(shí)用性和制造成本的跑車,絕大部分的家用車都采用將發(fā)動(dòng)機(jī)前置的布局。
這時(shí)候如果再想要采用后驅(qū)或四驅(qū),勢(shì)必要在底盤上放置一根傳動(dòng)軸將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到后輪,而這根傳動(dòng)軸就會(huì)侵占到座艙空間。因此,在凱迪拉克ATS-L、寶馬3系等前置后驅(qū)車型的后排地板上,我們都會(huì)看到高高的隆起。
相比之下,前置前驅(qū)的優(yōu)勢(shì)就非常明顯了。省去了傳動(dòng)軸后,后排地板可以做得更為平整,同時(shí)制造成本也得以降低。除了這根傳動(dòng)軸,前驅(qū)系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在整體成本上都要比后驅(qū)車更低。
那么,為什么Matthew Renna認(rèn)為電動(dòng)汽車適合采用后驅(qū)和四驅(qū)呢?很簡(jiǎn)單,因?yàn)殡妱?dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)十分緊湊,相比于體積“龐大”的發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱,電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速箱體積非常緊湊。無論是采用前置前驅(qū)、后置后驅(qū)還是雙電機(jī)四驅(qū),電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)都不會(huì)占用太多的車內(nèi)空間。
特斯拉 Model 3的底盤
這一點(diǎn)我們可以明顯從特斯拉Model 3四驅(qū)版的底盤結(jié)構(gòu)得到驗(yàn)證,其前后懸掛各自的中央部位就足以塞下兩個(gè)電機(jī)。得益于此,Model 3還有一個(gè)體積可觀的前備箱,電機(jī)高功率密度的特性也讓其擁有著3.4秒破百的實(shí)力。如果是傳統(tǒng)燃油車,想要獲得如此迅捷的加速能力,少說也要體積龐大的6缸發(fā)動(dòng)機(jī)才能做到。也就是說,緊湊的動(dòng)力系統(tǒng)讓電動(dòng)汽車在選擇動(dòng)力布局時(shí)受到的限制相比燃油車更少。
后置后驅(qū)和雙電機(jī)四驅(qū)的車輛動(dòng)態(tài)特性更佳
除了空間,Matthew Renna還補(bǔ)充道:“后驅(qū)車擁有更好的車身動(dòng)態(tài)?!边@與很多網(wǎng)友說的“后驅(qū)車比前驅(qū)車更有駕駛樂趣”是一個(gè)意思。其實(shí),這樣絕對(duì)的說法并不準(zhǔn)確。嚴(yán)格地說,后驅(qū)車確實(shí)擁有比前驅(qū)車更好的運(yùn)動(dòng)底子,四驅(qū)車的行駛穩(wěn)定性和通過能力則更具優(yōu)勢(shì)。
從理論上來講,后驅(qū)車可以承受更強(qiáng)的動(dòng)力,擁有更高的極限。說到這里,《電動(dòng)大咖》要給大家講一下輪胎力學(xué)方面的知識(shí)。雖然汽車的動(dòng)力來自于發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī),但汽車的加速和減速都是靠汽車與地面唯一接觸的部件——輪胎的抓地力來完成的,而輪胎的抓地力是有限的。
通過輪胎抓地力圖也可以看出,當(dāng)前驅(qū)車前輪在轉(zhuǎn)向時(shí)達(dá)到抓地力極限時(shí),有一部分抓地力分配給了轉(zhuǎn)向,能夠提供給加速或剎車的抓地力就達(dá)不到最高。而后驅(qū)車的前輪和后輪則是各司其職,前輪只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向,后輪只負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)。因此,后驅(qū)車和后輪能夠參與驅(qū)動(dòng)的四驅(qū)車可以擁有更高的極限。這也就是為什么很多馬力超過300匹的燃油車,大多會(huì)采用后驅(qū)或四驅(qū)的驅(qū)動(dòng)方式。
不僅如此,車輛在起步時(shí),車身的載荷會(huì)向后部轉(zhuǎn)移,這時(shí)候前輪的機(jī)械抓地力就會(huì)下降,加速性能也隨之下降。而后驅(qū)車則可以利用后輪此時(shí)增大的機(jī)械抓地力獲得更快的加速。一旦有后輪介入到車輛的驅(qū)動(dòng),這輛車就可以擁有更高的極限和速度。
北汽新能源LITE漂移秀
當(dāng)然,后驅(qū)的加入為我們的汽車帶來了更多的可玩性。即便是動(dòng)力孱弱的A00級(jí)電動(dòng)汽車,只要采用了后驅(qū),找個(gè)光滑路面也能玩幾圈漂移。但還是像剛才說的那樣,影響駕駛樂趣的因素有很多,我們不能單靠驅(qū)動(dòng)形式來斷定一輛車的操控性。
那么,為何當(dāng)今主流的電動(dòng)汽車,無論是油改電車型,還是很多正向研發(fā)的車型,仍然在采用前置前驅(qū)的布局呢?在筆者看來,現(xiàn)在的車企之所以仍在堅(jiān)持前置前驅(qū),或許是由于快速地轉(zhuǎn)型太過困難,而基于現(xiàn)有的前置前驅(qū)研發(fā)體系開發(fā)純電動(dòng)汽車更為便捷。同時(shí),很多車企,尤其自主品牌研發(fā)后置后驅(qū)和四驅(qū)車的經(jīng)驗(yàn)相對(duì)欠缺,突然改變動(dòng)力結(jié)構(gòu)的結(jié)果可能并不理想。
不過,我們已經(jīng)可以在市面上看到不少后置后驅(qū)或四驅(qū)的電動(dòng)汽車,而且這些車型有著明顯的兩極分化:一極是一些不太追求駕駛品質(zhì)的A0/A00電動(dòng)汽車,比如眾泰E200、北汽新能源LITE、奇瑞新能源小螞蟻等,緊湊的后驅(qū)系統(tǒng)更有利于它們?cè)谟邢薜能嚿沓叽鐑?nèi)改善座艙空間;另一極就是蔚來和特斯拉之類的高端品牌,它們有足夠的研發(fā)和制造成本來采用后驅(qū)或四驅(qū)系統(tǒng)。
輪轂電機(jī)才是未來?
越來越緊湊的動(dòng)力系統(tǒng),讓汽車的驅(qū)動(dòng)方式悄然發(fā)生著變化。如果更極致一些,直接在輪轂上安裝一個(gè)電機(jī),座艙空間也就更大,甚至完全顛覆傳統(tǒng)汽車的造型設(shè)計(jì),這也就是我們經(jīng)常在概念車上看到的輪轂電機(jī)。
Lohner Porsche
其實(shí)早在汽車發(fā)明之后沒多久,就有人嘗試過這種驅(qū)動(dòng)方式。有意思的是,世界上第一輛四驅(qū)車Louhner Poesche就是采用了輪轂電機(jī),看到這個(gè)名字你或許已經(jīng)猜到了,這款車就是費(fèi)迪南德·保時(shí)捷的作品。然而時(shí)至今日,我們依然只能在概念車上看到輪轂電機(jī),究其根本還是在于其重量太大。熟悉改裝車的同學(xué)應(yīng)該都知道,簧下質(zhì)量是影響車輛操控性的重要因素之一,簧下質(zhì)量越輕,車輛操控性越輕快精準(zhǔn)。正因如此,各種改裝愛好車和性能車廠家都會(huì)盡量選擇更輕的輪轂、剎車盤、剎車卡鉗,而目前較為笨重的輪轂電機(jī)則與車輛輕量化背道而馳。不過,《電動(dòng)大咖》相信隨著輪轂電機(jī)技術(shù)的不斷成熟,等擁有更高功率密度的輪轂電機(jī)量產(chǎn)后,我們離這種全新的驅(qū)動(dòng)方式也就不遠(yuǎn)了。
寫在最后
汽車電氣化、智能化的革命愈演愈烈,除了自動(dòng)駕駛在改變我們的駕駛方式之外,汽車的驅(qū)動(dòng)方式也在發(fā)生著改變。除了充滿科幻感的輪轂電機(jī),你認(rèn)為還有哪種驅(qū)動(dòng)方式有可能在未來成為主流呢?