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深度:研判一汽大眾ID.4四驅版冬季低溫工況技術狀態

深度:研判一汽大眾ID.4四驅版冬季低溫工況技術狀態

2022年1月早些時候,在一汽大眾舉辦的“北緯45°零下30°C”的冬季測試活動中,新能源情報分析網評測組同事著重對ID.4 CROOZZ電動汽車在冰雪路況電四驅系統扭矩在分配控制策、低溫環境啟動可靠性略研讀和判定。

深度:研判一汽大眾ID.4四驅版冬季低溫工況技術狀態

此前,新能源情報分析網已經對長寬高為4592\1852\1629mm、軸距2765mm,整車自重約為2.15噸的一汽大眾ID.4 CROZZ後驅長續航版進行了綜合測試。而此次測試的動力電池裝載電量84.8度電、能量密度175Wh/Kg的ID.4 CROZZ四驅版,保留了最大輸出功率150千瓦的後置“3合1”永磁同步電驅動系統,增加了1組最大輸出功率80千瓦的前置“3合1”非同步感應電驅動系統,進而總輸出扭矩提升至460千瓦。

需要注意的是,老牌傳統汽車製造廠的大眾,特別將D.4 CROZZ前後電驅動系統輸出扭矩設定為“前小後大”,足以讓整車的操控設定向以效能賽道四驅車方向傾斜。而前置非同步感應電驅動系統優勢在於可以更長時間的持續釋放最大扭矩、後置永磁同步電驅動系統的優勢在低負載工況執行更省電。

1、ID.4 CROOZZ在冰雪路況電四驅系統扭矩在分配控制策略:

在冰雪摻雜的查干湖上進行測試,ID.4 CROZZ的輪胎全部更換為凸出胎面月2-3mm的“訂胎”,雖然抓地力得到大幅提升,不過人為改變了車輛出廠預設的冰雪用車環境所應對(整車及電四驅)控制策略。

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在冰+雪+冰的湖面全油門加速時,ID.4 CROOZZ車身沒有抖動,在冰面的車輪會因為順勢扭矩分配過多,胎面附著力降低而產生更大的輪速差。

此時,ID.4 CROOZZ的電四驅控制系統會頻繁的在橋間調整扭矩分配比例,以便將更多的扭矩轉移至輪胎附著力更大的前/後驅動橋。

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在全部都是雪覆蓋的湖面全油門加速時,ID.4 CROOZZ車身沒有抖動,肉眼可見的是後驅動橋的“3合1”永磁同步電驅動系統最先獲得足夠大的扭矩推動車輛前進,隨後前置“3合1”非同步感應電驅動系統獲得的扭矩幾乎感覺不到。

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透過反打方向操作入彎,後置電驅動系統會持續輸出扭矩推動車輛出彎,前置電驅動系統會間隔性輸出扭矩保持車身姿態可控。

扭矩輸出呈現“前輕後重”的ID.4 CROOZZ在彎道中心可以透過快速反打方向,使得車輛處於輕微轉向過度的狀態,並根據車身側滑幅度頻繁加速,已達到快速出彎的目的。

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頻繁模擬在入彎前“怠速”滑行並彎心加速後,透過前後驅動橋扭矩的順勢大範圍變化,引發轉向過度的工況出現,既可以透過車身穩定系統的介入保持姿態可控;也可以透過修正方向同時降低扭矩輸出而保持姿態可控。

在多冰少雪的湖面、全負載狀態輸出動力,ID.4 CROOZZ會根據四條車輪與地面之間附著力進行前後驅動橋間扭矩分配。扭矩分配的策略主要包括四條車輪獲得的扭矩與附著力之間的變化、車身加速時姿態是否可控、動力電池內諸多模組(電芯)溫度差等。

在以雪為主間隔稍許冰面的封閉場地賽道,進行頻繁加速、制動和不同角度轉向的測試。根據車速不同、彎道角度不同,ID.4 CROOZZ的車身穩定系統第一時間介入(雙閃燈快速閃爍、安全帶自動預緊),可以最大程度的保護駕乘人員安全。

透過模擬多種扭矩輸出的測試後發現,ID.4 CROOZZ的電四驅系統更傾向於適時電四驅控制策略。不夠,在冰雪路況駕駛不會以行車速度作為四/兩驅切換的唯一條件。前置“3合1”非同步感應電驅動系統的引入,以保持車身姿態提高行車安全性為主,只有在後車輪附著力大幅小於前車輪時,後置“3合1”永磁同步電驅動系統會降低輸出的扭矩,甚至以前驅為主。

2、ID.4 CROOZZ四驅版在低溫環境可靠性測試:

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在評測之前的上午10時左右,ID.4 CROOZZ處於滿電狀態並在-30°C至-25°C的低溫環境靜置約1.5小時,啟動順利且駕駛艙制暖系統執行正常。

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在上午頻繁完成全負載加速制動測試等場地科目過程中,相對更耗電的制暖系統適中執行,並保持駕駛艙溫度處於26-28攝氏度範圍且啟動前後風擋玻璃除霜功能。

用於測試ID.4 CROOZZ四驅版配置了節能效果更好的基於二氧化碳(冷媒)熱泵空調系統。由韓昂提供的熱泵空調系統,可以將電驅動系統的熱量透過單獨設定的迴路轉移至駕駛艙用於輔助制暖並降低電耗。而更加環保的二氧化碳作為冷媒,可以支援熱泵空調執行最低溫度下探至-20°C。

當然,在室外溫度最低值-32°C的查干湖,ID.4 CROOZZ四驅版的駕駛艙制暖系統所需要的熱量,一部分來自電驅動系統的餘熱,另一部分則由額外設定的輔助PTC控制模組提供(車輛啟動並使用一段時間,動力電池內部溫度提升至5°C,PTC控制模組完全停止工作,熱泵空調系統接手整車層面制暖需求)。

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基本上到中午時,用於測試的4臺ID.4 CROOZZ四驅版的動力電池SOC值降至70-75%後,利用特別建設的開邁斯(CAMS)充電樁(充電功率80千瓦)進行補電。

為了降低充電過程中,因為低溫導致動力電池熱管理系統啟動所耗費的充電功率和週期,而搭建篷房內最低溫度也要在-5至-9°C範圍。

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從樁端顯示,ID.4 CROOZZ直流快充時電壓為378.6伏、充電電流為79.23安。需要注意的是(2),開邁斯(CAMS)是與大眾獨家合作的充電方案供應商,理論上對一汽大眾旗下的ID系列車型充電更友好。實際上,在開邁斯(CAMS)製造的多款直流充電樁上,可以人為設定充電電壓和電流,降低充電過程動力電池熱失控引發燃燒風險。

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當然,與一汽大眾合作的開邁斯(CAMS),將可以充電樁端操作且可以主動“限流”的功能交給車主,而不向某造車新勢力以升級為由偷偷摸摸進行“鎖電”,讓車主吃了一個暗虧的操作更磊落。

3、ID.4 CROOZZ車型平臺綜合優勢:

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ID.4 CROOZZ四驅版的前至動力艙沒有額外設定那種所謂的前備箱,而是將原本富裕的空間設定了1組空調系統(鼓風機、吹風伺服電機以及控制系統)。

白色箭頭:空調系統

藍色箭頭:整車熱管理迴圈管路補液壺

紅色箭頭:ZF提供的電液一體化制動系統(ABS閥體單獨設定)

白色箭頭:被空調系統遮蔽的前置“3合1”非同步感應電驅動系統

強調空間利用率的“四輪四角”設定,和電驅動系統高度整合,都源自一汽大眾ID.4 CROOZZ車型基於正向開發的車型平臺帶來的紅利。

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在此前拆解一汽大眾ID.4 CROOZZ時發現,前部動力艙內的熱泵空調系統以及OBC都被設定前副車架上,有效彌補了前橋軸荷降低的不足。

白色區域:擱置在前副車架上的空調與OBC

需要注意的是(3),ID.4 CROOZZ的車身焊接以鋼材質為主,兩前縱梁截面面積較大,有助於在正面碰撞時分散衝擊力;前副車架的前端也設定了用於承受低姿態碰撞時的吸能結構。

藍色趨於:車身焊接端的吸能區域

變色區域:前副車架端的新能區域

紅色箭頭:鋼材質前副車架

在拆除前後副車架、中置動力電池以及全部內飾之後,可見一汽大眾ID.4 CROOZZ車身焊接技術最真實狀態。

紅色箭頭:後置“3合1”永磁同步電驅動系統降噪隔音罩(固定在車身焊接後地板下側)

藍色箭頭:完整的將動力電池系統“鑲嵌”在車身焊接下底板區域

白色箭頭:車身焊接兩側的邊梁在側碰時吸收能量保護電池

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上圖為一汽大眾ID.4 CROOZZ車身焊接的後地板以及後排座椅支撐特寫。

ID.4 CROOZZ基於正向開發的車型平臺,為電驅動系統和動力電池系統重新設計的車身焊接。這就使得後排乘員地板平直且沒有因為預留排氣管容納空間導致的中央“凸起”。為了滿足結構層面輕量化需求,取消了有“油改電”車最常見的燃油箱預留空間及後排座椅支撐焊接。

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上圖為一汽大眾ID.4 CROOZZ四驅版前懸架各分系統技術狀態特寫。

紅色箭頭:全鋁材質前轉向節

藍色箭頭:鋼材質下A型擺臂

白色箭頭:用於保護下A型擺臂的塑膠護板

黃色箭頭:轉向機外拉桿

綠色箭頭:前置“3合1”非同步感應電驅動系統傳動半軸

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上圖為一汽大眾ID.4 CROOZZ後驅長續航版前懸架各分系統技術狀態特寫。

藍色箭頭:全鋁材質前轉向節

黃色箭頭:鋼材質下A型擺臂

紅色箭頭:用於保護下A型擺臂的塑膠護板

四驅版與其他後驅版的前懸架完全一致,只是因為多了1套前置“3合1”非同步感應電驅動系統,而軸荷有所改變。全鋁材質前轉向節的引入,對降低簧下質量有所幫助,但是下A型擺臂依舊採用鋼材質的做法有些保守了。

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上圖為一汽大眾ID.4 CROOZZ四驅版後懸架及後驅動系統技術狀態特寫。

白色箭頭:鋼材質後副車架

綠色箭頭:全鋁材質後懸架橫拉桿

黑石箭頭:全鋁材質上控臂

藍色箭頭:全鋁材質後轉向節

紅色箭頭:後置“3合1”永磁同步電驅動系統總成

相對前懸架輕量化的不足,採用多連桿獨立架構的後懸架輕量化更徹底,與更“德味兒”。從產品角看,ID.4 CROOZZ後驅版應該是銷售主力車型,而頂配的四驅版或處於“邊緣”狀態。因此,為了應對後置動力後輪驅動的設定,後懸架的輕量化程度顯著,提高了操控性同時降低驅動用能耗。而銷量佔比絕大多數後驅版的前副車架本身的承載較低,採用成本更低的鋼材質為主的架構足夠了。

筆者有話說:

在低溫環境測試的配置了熱泵空調(二氧化碳冷媒)的一汽大眾ID.4 CROOZZ,車機系統使用良好;適時類電四驅系統系統扭矩在分配控制策略清晰;冰雪路況的操控性在車身穩定控制系統的伺服下表現出色。基於350伏電壓平臺的動力電池系統充電效率可圈可點。

當然,建議各位車主優先選擇一汽大眾指定供應商,開邁斯(CAMS)製造的大功率直流充電樁,除了“握手”速度更快相容性更好之外,可以在高溫環境主動設定充電電流和充電功率。

怎麼說呢,傳統老牌汽車製造廠商的德國大眾,在全球不可逆的電動化過程中越走越穩,不僅僅在造車層面持續保持自己優勢,在電動化構成中也展現出應該具備的專業能力。

新能源情報分析網評測組出品

分類: 健康
時間: 2022-01-14

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