本文為筆者耗時3年,對比亞迪宋車族的燃油版、電動兩驅版、電動四驅版、全時電四驅混動版的懸架技術變遷進行獨家解讀。
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作為一名新能源汽車評測編輯,已經對比亞迪秦系列、唐系列車族進行全幅面跟蹤報道和技術評測。對比亞迪而言,插電式混動汽車技術路線發展十分清晰。但是以往車型開發,還是基於傳統車,換裝新能源動力改型而來。從宋車族開始,比亞迪不僅開始“單一車型,不同動力”設計步伐,更開啟並實施整車分系統輕量化,針對不同動力單元、不同驅動模式的新能源車型平臺的正向研發計劃。
在展開本文之前,有必要對比亞迪插電式混動汽車發展做一個技術脈絡的回顧:
F3DM:作為比亞迪研發、製造並量產的第1款插電式混動汽車。這一車型採用的F3車族架構,為傳統汽車改型而來。F3DM的匹配的混動驅動模式,實際上是比亞迪探索“智能驅動模塊”的第一步!
秦(2014年量產版)及雙冠版秦:第2款量產的插電式混動汽車。較F3DM而言,秦(2015年量產版)搭載的混合動力總成更加先進。1.5Ti渦輪增壓汽油及+前置驅動電機+6前速乾式雙離合變速器+磷酸鐵鋰動力電池,為全球範圍首款量產的性能插電式混動汽車。至2015年,在秦的基礎上增加了怠速充電功能以及外觀內飾的細微調整後,延伸出雙冠版秦。秦系列插電式混動汽車,依然採用F3的車身架構,由F3DM的H型副車架進化為加強型前框型副車架,後懸架繼續使用扭力樑式半獨立架構。
秦EV:雖然作為秦的電動版,但是將秦系列插電式混動汽車後置動力電池,轉移到車身焊接下部(以便擱置更大電量的動力電池)。為此,秦EV的後懸架,進化成鋼製多連桿獨立懸架。這一懸架的變化,完全可以被認為是比亞迪在整車懸架技術層面邁出的“一小步”。
CRC版秦100賽車:在秦EV上市之後,比亞迪夢想賽車隊,改裝了4臺CRC版秦100插電式混動賽車。採用量產狀態的秦商品車,更換“T型”三元鋰動力電池,使用類似於秦EV的鋼製多連桿獨立後懸架。
秦100:作為秦系列最新重大改型,雖然還是搭載1.5Ti+前置驅動電機,但是換裝了三元鋰動力電池,並採用鋁合金材質前後獨立懸架!如果說秦EV換裝的鋼製後多連桿懸架進化了“一小步”,那麼秦100的懸架技術的進步可以用“一大步”來形容了。
唐(2015年量產版)及唐100:換裝了2.0Ti增壓發動機、6前速溼式雙離合變速器,磷酸鐵及三元鋰動力電池,後驅動電機,構成了完整的一套“實時電四驅”系統。這也是比亞迪製造的首款四輪驅動性能SUV。在秦系列技術狀態基礎上,增加的後驅動電機,為比亞迪唐系列帶來的性能提升是巨大的。尤其唐系列的後懸架再次進化為鎂鋁合金材質的多連桿獨立架構。
宋車族:在比亞迪先後推出秦、唐之後,宋車族發佈了。與秦系列、唐系列不同的是,宋車族從車型設計階段,就清晰的規劃出“燃油版”、“電動版”、以及“混動版”搭載不同動力總成的車系劃分。這也開啟了比亞迪“單一車型,不同動力”造車理念的變化。當然,針對不同動力總成、不同驅動模式,宋車族也設計出不同懸架形式。
1、2015年6月,比亞迪基地測試場燃油版宋(早期工程樣車):
這也是筆者首次見到無偽裝的燃油版宋。如上圖所示,唐、燃油版宋、四驅S7並排停放。僅從外觀研判,筆者不能確定這臺燃油版宋是否為四驅車型。由於,比亞迪在持續發力秦、唐系列混動汽車,及實時電四驅技術同時,也在對搭載適時電子四驅技術和整車集成進行研發。
在2014年北京國際車展期間,與尚未量產的唐同臺展示了四驅版S7,就是最好例證。
位於深圳坪山的比亞迪汽車測試場佔地面積近16萬平方米,由高速環形跑道、強化測試道路及性能測試三大部分組成。其中包括高環跑道、綜合性能測試區域和三種不同坡度的坡道組成。試車場的強化測試道路主要進行零部件、車身、懸架、總成等結構的強化疲勞及可靠性試驗。其中性能廣場約佔地4.6萬平方米,能供汽車進行操控與穩定性試驗、路噪與風噪試驗及其它性能試驗。制動試驗道全長200米,可供汽車進行制動安全性試驗。長直線測試道全長約1.4公里,可供汽車進行常規性能試驗。坡道包括10%,20%及30%三種坡道,能夠供車輛進行爬坡試驗及駐車性能等試驗。而性能測試設施主要提供汽車進行整車及總成的各種性能測試的場所。
此時進行測試的燃油版宋,雖然外觀和內飾接近量產狀態,但是整車的動力、傳動、懸架以及可靠性,還要持續測試。並未插電式混動版宋DM、全電驅動版宋EV等車型標定提供參照數據。
實際上,多達300臺燃油版、混動版以及電動版宋測試車已經在、已經完成了漠河等極端氣候區域的測試,並將開啟在格爾木、吐魯番等高海拔和高溫區域,對動力總成、懸架、低溫、續航參數的實地路測。
上圖是混動版宋在高環跑道上以120公里/小時進行測試特寫。
燃油版宋懸架調校的風格完全不同於唐,而唐的懸架調校風格與S6、S7相似。換句話說,唐系列作為比亞迪第一款搭載實時電四驅混動SUV,作為全行業技術標杆存在,匹配的動力、傳動、懸架、電池技術,可以單獨、部分甚至整體移植到不同車型。這也就是燃油版宋、混動版宋以及電動版宋的懸架不同,卻車身尺寸以及整車設定完全一致的原因。
上圖為筆者在深圳比亞迪基地測試場拍攝到前驅燃油版宋後懸架特寫。
帶有副車架,拖曳臂、雙橫置A型擺臂的獨立後懸架結構,首次出現在比亞迪車型序列中。很明顯,後副車架中央預留了後差速器和四驅耦合器空間和懸置錨點。從借用S7的排氣管尾段,則從後副車架下端通過。無論後懸架細節,還是借用其他車型的排氣管,都預示著這臺前驅燃油版宋的早期工程樣車的身份。
2、2015年10月,海拔4000米的格爾木燃油版宋(工程測試標定用車):
2015年9月,筆者駕駛比亞迪唐前往青藏線起始點的格爾木,對燃油版宋測試車進行評測。在同年4月的上海車展,比亞迪正式展出了燃油版宋、插電式混動版宋DM。燃油版宋擁有搭載2.0T、1.5T以及1.5自然進氣發動機三款車系。
筆者在海拔3500米-4500米青藏線的的野牛溝景區,對搭載2.0Ti增壓發動機+6前速溼式雙離合變速器的燃油版宋進行了測試。
這臺完成了漠河低溫測試的燃油版宋測試車的後副車架、雙橫置A型擺臂以及排氣管的細節處理的更細膩。早先的後副車架中央為後差速器和四驅耦合器預留的空間,被排氣管佔用。這意味著,燃油版宋將不再考慮搭載適時電子四驅系統,僅有前驅燃油車型銷售。
3、2017年10月,燃油版宋量產車在APRC龍遊段賽道測試:
筆者在完成了格爾木對燃油版宋的測試後返京,並駕駛燃油版宋量產車前往龍遊報道比亞迪夢想車隊參加APRC(亞太汽車拉力錦標賽)賽事。此次駕駛的燃油版宋量產車,為搭載2.0T增壓發動機、6前速溼式雙離合變速器、前輪驅動的頂配車型。
在報道賽事同時,筆者駕駛燃油版宋量產車在APRC龍遊段賽道進行操控測試。由砂石構成的超級短道賽道上,在比亞迪夢想車隊車手帶領下,小心翼翼的體驗不同角度彎位出彎、入彎的操控感受。屬於SUV車型燃油版宋的重心較高,且“前懸架低、後懸架高”的技術特徵與拉力版秦賽車完全不同。
如上圖所示的這組彎道,多位其他車隊車手都曾發生轉向不足導致失控。多個連續小角度S彎後就是一個90度右轉彎。以往APRC車手在駕駛大馬力四驅賽車通過這個彎位時,車速可達得到90-110km/h。以量產車狀態在同一賽道,同一彎道進行操控測試時,轉向極限則接近70公里/小時。
在APRC龍遊段賽道中的測試,燃油版宋的後雙橫置A型擺臂的獨立懸架優勢被很好的體現。
4、2017年4月,比亞迪前驅電動版宋EV300實測(量產車):
經過2016年,中國新能源市場發展的更加正規,比亞迪以提升續航里程、降低整車售價,並推出新車型,來應對補貼退坡政策。電動版宋EV300,與秦EV、e5以及新e6在細分市場與競品車型比拼。
筆者第一時間獲得的這臺電動版宋EV300,為前輪驅動型。160千瓦驅動電機、“4合1”控制單元,2套散熱系統,47.5度電的“磷酸錳鐵鋰”動力電池、以及換裝鎂鋁合金多連桿獨立後懸架,都成為電動版宋EV300的顯著技術特徵。
電動版宋EV300的後懸架,完整的移植了唐系列的鎂鋁合金多連桿獨立架構。紅色箭頭所指的是,後副車架預留的後驅動電機空間。這也意味著,電動版宋EV300或將有搭載“實時電四驅”系統的改型,或處於測試狀態、或處於即將量產狀態。
紅色箭頭:承載“懸吊”後驅動電機的後副車架
黃色箭頭:鎂鋁合金材質後拖曳臂
白色箭頭:鎂鋁合金材質後下擺臂
綠色箭頭:後連桿(調整後輪束角)
藍色箭頭:後穩定杆及豎拉桿
前驅的電動版宋EV300換裝鎂鋁合金獨立後懸架最大好處,就是在不通路況時,輪下反饋更迅速。在通過一些崎嶇路面時,車身姿態的波動被控制在一定幅度。這與以往比亞迪製造的車型表現完全不同。
上圖為前驅電動版宋EV300車身焊接後地板細節特寫。設置有7千瓦交流慢充和40千瓦交直流快充控制模塊。
處於“炮彈坑”路面,右前輪和左後輪處於最低端,左前輪和右後輪減震被壓縮,整車姿態幾乎水平,全獨立懸架(多連桿)優勢+驅動電機線性扭矩輸出,宋EV300兩驅版的操控、動力和續航或將達到一個更完美的平衡狀態。
5、2017年3月,四驅電動版宋EV工程測試車(比亞迪工程院測試用車):
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在測試前驅電動版宋EV300量產車之前,筆者對四驅電動版宋EV工程測試車,搶先進行了了靜態評測。作為全球範圍內少有的四輪驅動電動汽車,比亞迪四驅電動版宋EV的測試,具有十分典型的技術特徵。
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上圖為四驅電動版宋EV300車身焊接後地板細節特寫。由於後橋搭載了1臺110千瓦驅動電機,因此除了快充線纜和控制系統,還增設了一組電機控制模塊。
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四驅電動版宋EV300後驅電機以及鎂鋁合金多連桿獨立懸架,實際上就是唐系列車型後驅動總成的完整複製。
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當然,唐系列車型屬於中大型SUV,宋車族屬於緊湊型SUV,車身焊接、軸距以及前後驅動橋平臺完全不同。
燃油版宋、電動版宋(含搭載實時電四驅系統改型),卻做到了相同車身架構,換裝不同後懸架的技術突破。
6、2017年5月,深圳獨家試駕插電式混動版宋DM(準量產車):
2017年5月上市的插電式混動版宋DM,為宋車族技術最先進,性能最強的改型車。插電式混動版宋DM,搭載1.5Ti汽油機、6前速乾式雙離合變速器、前後2臺驅動電機、水冷散熱(保溫)三元鋰動力電池組件。且匹配了重新調校的1.5Ti發動機、6前速乾式雙離合變速器和實時電四驅控制策略。用“控制策略”平衡,前後驅動橋的扭矩差,並用“電驅動”技術,提升整車操控性和舒適性。
上圖為比亞迪宋DM的前後懸架細節特寫。
紅色箭頭:為了避開排氣管前部軟連接,塑料護板一分為二
黃色箭頭:鋁合金材質動力電池組件
白色箭頭:動力電池(保溫)水管(進、出各一隻)
令人驚喜的是,插電式混動版宋DM採用具備水冷散熱(保溫)功能,裝載17度電(或16斷電)的鎳鈷錳材質三元鋰電池。
在燃油版宋、電動版宋基礎上,插電式混動版宋繼續保持了相同的車身焊接以及前後懸架技術狀態。
電動四驅版宋EV300與插電式混動版宋DM的後懸架結構完全一致。與唐系列相比,車身焊接尺寸(車寬)的不同,導致後驅動半軸或不通用,後穩定杆技術拉桿尺寸不同。但是,後置驅動電機的懸吊裝置以及後副車架重新設定。
上圖為插電式混動版宋DM後懸架的鎂鋁合金下襬臂細節特寫。S6DM-2914020即車型代碼+零件編號,S6DM就是唐系列的早期廠家編號。
至此,插電式燃油版宋DM完全有資格成為全球範圍內,品質最可靠、技術最穩定,且被實時電四驅系統加持的插電式混動汽車。
7、2017年6月比亞迪系模塊化新能源車型技術平臺:
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在前奧迪設計師加盟比亞迪同時,比亞迪對整車懸架和車型平臺的開發做出了基於新能源特徵的調整。從秦車族開始,曾被人詬病的懸架調校的問題,將在2018年之後推出的全新車型上給予解決。
上圖為比亞迪系模塊化新能源車型平臺結構簡圖。
比亞迪在售的唐、宋的車型(新能源車型)已經完成了鎂鋁合金多連桿後懸架的輕量化,在秦100車型,完成了前懸架(轉向節)、鎂鋁合金後副車架以及多連桿獨立後懸架的輕量化。而在未來模塊化新能源車型技術平臺上,換擋支架、前制動系統、傳動軸、很想穩定杆、前副車架、動力單元懸置總成、轉向機殼體以及加速(制動)踏板等分系統,都將進行材質或工藝層面的輕量化改進。
加上現有後懸架技術的輕量化,或2018年上市的比亞迪系新能源車型,通過全車輕量化提升操控性同時,降低能耗(電耗或油耗)。
整車及分系統的輕量化好處是,可以將1組或多組分系統輕量化技術,用於以往車型的改型。採用版扭力樑後懸架的雙冠版秦、採用多連桿獨立後懸架的秦EV以及使用前後鎂鋁合金獨立懸架和副車架的秦100車型的進化,就是最好例證。
分系統輕量化,可以被看做是“小階段的目標及改進手段”。那麼,模塊化新能源車型平臺的研發,則可以認為是“比亞迪向全球新能源市場出擊的殺手鐗”。
從比亞迪目前掌握傳統和新能源的核心技術看:
1.5汽油機、1.5Ti汽油機和2.0Ti汽油機,將成為未來比亞迪傳統車和插電式混動汽車主力發動機。6前速乾式雙離合變速器和6前速溼式雙離合變速器,已經匹配到不同級別、不同驅動形式的傳統汽車和插電式混動汽車。尤其是,通過“0-40公里/小時電驅動控制策略”,最大化的降低雙離合變速器低速蠕動換擋衝擊過大的弊端,並延長壓盤片長時間“半聯動”的異常損耗問題。
前置最大輸出功率160千瓦和110千瓦驅動電機,後置最大輸出功率150千瓦和110千瓦驅動電機,將成為比亞迪系不同級別和驅動模式的新能源乘用車“標配”。而比亞迪系新能源商用車,還擁有最大輸出功率90千瓦的輪邊驅動電機及軸間電機改型。
比亞迪自行研發和製造的“磷酸鐵鋰”動力電池和“磷酸鐵錳鋰”動力電池,與不同“當量的”水冷散熱和保溫系統相匹配,適配至秦車族、唐車族、宋車族、K系電動大巴和T系電動載具。
匹配不同功率的前、後置驅動電機和不同排量的汽油機,成為最基本的“實時電四驅系統”。在前後至驅動橋之間,也可增加1或2組驅動電機構成的驅動橋,成為6輪驅動或8輪驅動的電驅動、插電式混動、增程式混動車型平臺。
從比亞迪官方渠道獲取的模塊化新能源車型平臺技術路線研判,前驅動單元、後驅動單元、電池組件,都可以通過單獨或多個模塊分系統調整,延展出乘用車、MPV和SUV車型。
實際上,比亞迪系模塊化新能源車型技術平臺,與大眾即將全面推行的“MQB”平臺極為相似。只不過,比亞迪的車型平臺,在立項之初就將新能源技術特性,作為模塊化平臺的研發大前提。大眾“MQB”車型平臺,則以傳統動力車型為主,兼顧新能源車型的延展。
8、或於2017年10月上市的七座版宋(插電式油電混動前輪驅動,燃油版前輪驅動):
2017年4月上海車展期間,與插電式混動宋DM同時上市的還有七座版宋。在“宋車族”架構下,延伸出插電式混動版七座宋,與燃油版七座宋,實際上使用的與現有“宋車族”完全不同的車身架構和懸架。
雖然七座版宋(不同動力),匹配的是扭力樑式半獨立後懸架,卻使用了全新的比亞迪系模塊化新能源車型技術平臺。
備註:對於宋七座技術驗證車評測稿件,筆者即將撰寫完畢推出。
9、2017年4月,“王朝”系列概念車-“2代唐”技術驗證車:
雖然在2017年4月上海車展上以“王朝”概念車名頭對外展示。但綜合諸多信息分析,這款“王朝”系列概念車,就是使用比亞迪系模塊化新能源車型技術平臺“2代唐”技術驗證車。
王朝“系列概念車-2代唐”的車身設定,為比亞迪造車20年積累的結果。“2代唐”的技術架構,也代表著比亞迪造車20年最高技術狀態。
儘管,比亞迪官方並未對這款王朝“系列概念車-2代唐”發佈任何動力、懸架、配置等信息,但通過分析公開展示的“王朝”系列概念車後懸架細節,或可得知拼接出一絲信息。
紅色箭頭:2017年4月上海車展期間,筆者拍攝到“王朝系列概念車-2代唐”後驅動電機細節特寫。
通過放大圖片研判:
紅色箭頭:為後置驅動電機鋁合金殼體固定螺栓
黃色箭頭:後置驅動電機散熱組件
需要注意的是,目前在售的比亞迪系新能源乘用車使用的160千瓦、150千瓦、110千瓦驅動電動機,採用的是水冷散熱系統,且沒有為驅動電機配置散熱總成(鰭片)。
而王朝“系列概念車-2代唐”的後驅動電機,明顯增加了一組驅動電機潤滑油脂(或防凍液)散熱器(鰭片)。
換個角度研判“王朝”系列概念車-“2代唐”的右後懸架細節:
紅色箭頭:鎂鋁合金材質下襬臂
綠色箭頭:被遮蔽的鎂鋁合金拖曳臂
紅色箭頭:拖曳臂被遮蔽的部分
黃色箭頭:鎂鋁合金材質後轉向節
根據前文提及內容看,宋車族(不包括燃油版宋和七座版宋)後鎂鋁合金獨立後懸架,移植自唐車族。但是,宋和唐車族的後轉向節依然為鑄鐵製造,且鎂鋁合金材質下襬臂末端(固定在轉向節座)較為彎曲。
就在撰寫本文的同時,筆者報道了已量產版秦100商品車改裝CRC版賽車的中國汽車拉力錦標賽張掖站賽事。
CRC版秦100賽車的帶有後副車架多連桿後懸架全部改為鎂鋁合金材質。其中後拖曳臂、後拉桿的技術狀態幾乎與“王朝系列概念車-2代唐”相同。
尤其是鎂鋁合金材質後轉向節、後拖曳臂以及後拉桿等技術特徵,與上海車展展出的“王朝系列概念車-2代唐”相應部件完全相同。
綜合比亞迪系模塊化新能源車型技術平臺,的前後懸架換裝鎂鋁合金材質獨立懸架的輕量化設定。幾乎就可以肯定,“王朝”系列概念車-“2代唐”,就是比亞迪系模塊化車型技術平臺的首款車型。即便王朝“系列概念車-2代唐”被前後懸架、動力艙被完全遮蔽,也可以通過瑣碎技術細節特徵,獲得這一結論。
筆者有話說:
從2008年,筆者試駕比亞迪首款電動汽車-F3e開始,筆者即關注比亞迪系新能源技術、整車及全產業鏈實時動態。
2008年-2012年,比亞迪在市場存在太多不確定同時,即開始對秦、唐等車型需要的驅動技術、動力電池技術進行研發。與此同時完成了e6和K9系列電動汽車(大巴)的量產準備。
2012年-2016年,始終走在中國新能源市場最前端的比亞迪系新能源技術特徵顯著,看似“性能過剩”,實際上是為更多新車型進行驗證。基於雙離合變速器的混動驅動模塊,可以承受更多來自汽油機輸出的扭矩,與實時電四驅系統匹配,為性能更強勁的插電式或增程式混動車型的推出,提供技術和可靠性基礎。
2017年開始,比亞迪在推出更多新能源車型同時,著手對懸架的調校,分系統的輕量化以及正向研發的模塊化新能源車型技術平臺的研發。
比亞迪在新能源領域的發力,每個時間段都有不同技術突破,且更多技術在更短的時間節點被應用,這一戰略層面的變化,值得眾多中國本土車廠學習。
至2018年,豐田、本田、通用、大眾都將在中國合資廠,生產性能更穩定、更具性價比的新能源車。這將對體量並未達到巔峰的中國新能源市場最大沖擊。
不過,好在北汽新能源已經用ARCFOX-1平臺用於車型延展、用ARCFOX-7平臺用於技術延展;上汽榮威用i6和RX5車型平臺進行驅動模塊、動力電池模塊化適配。
而比亞迪或將在2018年推出的新能源車型採用“型號牽引”模式研發。先確定待開發車系平臺、動力、傳動、電池以及續航里程和能耗數據目標,再通過現有分系統、車型平臺從新研發更新技術獲得性能兼顧穩定性的型車型。
文/電動GO網主編宋楠