仰望U8,四电机控制四轮胎,解读让U8横向移动的麦克纳姆轮

(关键词:千匹马力、电机反转、横向移动、原地掉头、水上漂)

比亚迪正式推出仰望高端品牌,其中U8越野SUV拥有千匹马力,展车进入展台时还进行了横向移动和原地掉头展示,“易四方”平台通过四个独立控制的电机让车辆拓展出前所未有的新功能,那么这些功能如何实现,有无缺点?下面我们来详细分析。

展车如何实现横向移动,安装特殊麦克纳姆轮

仰望U8在发布会上横向移动出场,引起网友热议,四轮独立控制的电机如何帮助车辆实现横向移动?其实比亚迪使用了特殊的麦克纳姆轮,麦克纳姆轮来自瑞典语Mecanumhjul的音译,由在瑞典麦克纳姆公司工作的工程师本特·艾隆发明,1972年注册了专利。

麦克纳姆轮的设计原理:在车轮的外环中安装了与轴心成45度角排列的辊子,这些辊子与地面接触,转动时摩擦力会产生与轮轴呈45度的反推力,这个斜向推力被分为纵向和横向两个向量。左右的轮胎呈镜像排列,每个车轮各自会产生相应的向量,这些向量的合力决定了车体最终的活动状态。

通过调节各个车轮独自的转向和转速,可以让车体实现前行、横移、斜行、旋转等运动方式。需要指出的是,要让麦克纳姆轮运动,四个车轮必须有独立的动力源,也就是必须拥有四台发动机或四个电机,仰望的“易四方”平台就是四电机独立驱动结构,因此才能使用麦克纳姆轮。

麦克纳姆轮的优点在于结构紧凑、运动灵活,非常适合空间狭窄有限、直角弯偏多的工厂环境。缺点是因为各个轮子产生的向量会相互抵消,因此同样转矩产生的净推力效率较低。同时辊轮结构较为复杂,成本也较高,抗磨损能力也远远逊于普通的单向轮胎,只适合比较平滑的陆面,遭遇粗糙复杂的地形时耐久性要大打折扣。

麦克纳姆轮常见于玩具车、叉车等,不适合用在越野车上,因此仰望U8只是用于在展台上演示四电机独立控制技术,而非真正能实现如此“丝滑”的横向移动。

原地掉头如何实现

原地掉头又称为坦克掉头,坦克的左右履带可以反向运转,在狭窄的空间内完成原地掉头,这种设计常见于没有转向机构的履带车,比如挖掘机等工程机械,常见的汽车无论是前进还是后退,四个车轮的运转方向都相同,无法原地掉头。

而仰望U8的四个车轮独立控制,让左边的两个车轮顺时针旋转,同时让右边的两个车轮逆时针旋转,左右轮形成的推力角度完全相反,此时车辆就可以实现原地掉头。除了仰望品牌,奔驰未来的纯电动G级也将搭载该技术,并在测试阶段作为主要亮点宣传。目前量产车中只有Rivian R1T 皮卡使用该技术,但交付的车辆没有解锁坦克掉头,软件控制还在开发阶段。

仰望U8还有哪些“黑科技”

千匹马力+差速锁:四电机除了扭矩矢量控制,可以反转之外,动力也是其一大亮点,单个电机的最高转速达到20500转/分,比常见的电机多了3000转/分以上,综合功率达到1100马力,让5.3米的越野车也可以达到3秒级的百公里加速时间,除了电机独立控制,U8带差速锁锁止功能,即使三个车轮打滑,也可以将两个电机的动力传递到一个有抓地力的车轮,帮助脱困。

120km/h爆胎控制:高速爆胎危险系数高,尤其在接近120km/h,爆胎后难以控制方向,U8可以以每秒1000次的频率调整其他三个轮胎的扭矩,配合车身稳定控制功能,将车辆的动态即使调整,防止失控。

水上漂:U8带有比亚迪申请了专利的“浮水模式”,通过整车IP68 级别的防水架构,座舱拥有密闭性,可以在误入深水区时漂浮,通过四个车轮划水,控制方向,摇身一变成为一台两栖车。但需要注意的时,该模式仅用于紧急状态脱困,而非下水娱乐,长时间漂浮势必影响密封性,汽车毕竟不是船。

选车侦探观点:仰望U8通过矢量控制的四电机带来无限可能,但其品牌推出四电机汽车后仍然存在不少问题,比如能耗问题、续航问题。四电机配大电池,如果有增程器,整体重量可能超过3吨,操控灵活性也是问题,仰望品牌如何解决,我们拭目以待。

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