汽车架构是很宽泛的内容,大致可以分为造车平台架构、燃油动力系统架构、混动系统架构、纯电动力系统架构、车身架构、汽车安全架构、汽车电气架构等等,再细分的话基本可以写成一篇论文。
我们就简单说说前面三种架构吧,大家见得最多的,知晓这些知识点之后平时也用得上。
造车平台架构
最著名的造车平台莫过于大众集团MQB横置发动机模块化平台,目前使用该平台打造的车型如下:
可见,大众集团旗下的所有消费级品牌都可以共用这一套平台,只要你是新换代的,只要你是横置发动机,这套平台所拥有的底盘、发动机、变速箱,甚至连车壳子,都可以共用(但一般不会如此,除非特殊市场的贴标车)。
共用零部件的好处有很多很多。对于厂家而言,最大的好处必然是研发设计与采购制造的成本大幅度下降(均摊到各个品牌的各个车系);对于消费者而言,最大的好处就是养护成本会降低,零部件的售价也会降低。
不过坏处也是有的,比如一个零部件因为设计缺陷被全球召回,那么像大众集团、通用集团、"雷诺-日产-三菱联盟"这种巨型企业,就要肩负起数十万甚至数百万辆的召回任务。
大众集团除了MQB家喻户晓之外,MLB纵置发动机模块化平台也是重点:
只不过,在这些豪华与奢华品牌行列,并不是所有车主都希望零部件被共用的,比如宾利欧陆GT的车主就不希望被说出"与新奥迪A4共用平台"。当然也有反例,比如质量感人的兰博基尼用了质量可靠的奥迪空调系统之后,出风效果不再像是一个肺痨病人坐在中控台上拿着漏斗向着你咳嗽……
世界上还有非常多的造车平台,比如沃尔沃与吉利合作开发的CMA平台、沃尔沃自家的SPA平台、最近炒得火热的丰田TNGA平台、在中国基本没有存在感的斯巴鲁SGP平台、雷诺日产的CMF平台、大众MEB纯电动平台、保时捷PPE纯电动平台等等,当然还少不了一些旗下只有一款车的造车新势力宣称自己造的是平台化产品。
其实造车平台架构并没有太多玄学可聊,划分平台纯粹是为了方便同架构的车型一同制造,让不同尺寸甚至不同品牌的车型混线生产,共用零部件和生产线,共用一部分技术,最终实现集团内部的协同效应,节省成本,提升质量。
燃油动力系统架构
内燃机汽车在19世纪末被发明制造出来,历经100多年后,汽车架构如今已经基本定型,基本可以划分为四大系统:底盘、动力、车身、电气。其中,制造成本与维护成本最高的要数动力系统,而燃油动力系统是最近一个世纪最为主流的动力源,毕竟燃油车打败纯电动车恰恰发生在100年前。
燃油动力系统的架构有很多种,如果只考虑两轴乘用车的话,基本可以分为以下几类:
FF前置前驱:发动机在前,驱动轮也在前。动力系统结构紧凑,驱动轴短,动力输出损耗少,制造成本低,起步时前轴荷减少导致轮胎附着力下降。
FR前置后驱:发动机在前,驱动轮在后,这是一种传统的燃油动力系统布局,动力系统占用的空间比较大,同等尺寸下的车内乘坐空间往往不如FF。很多人目前还在迷信FR就是运动之王,其实目前很多FF架构车型的操控性已经做得很不错了,比如大众CC和马自达阿特兹等等。
4WD四驱布局:一般四驱布局的车子会使用前置发动机,不过也有一部分车型使用中置四驱布局(比如日本北部售卖的四驱K-Car微面或者欧洲中置四驱超跑),也有极少量车型使用后置四驱(比如保时捷911 4S)。
MR中置后驱:发动机布置在两轴之间,驱动轴在后方,国产微面或欧洲超跑最爱。
RR后置后驱:发动机和驱动轮都在后方,smart fortwo、保时捷911、第一代甲壳虫、新一代雷诺Twingo等等车型的最爱。
混动系统架构
混动系统的架构非常复杂,我们用一张图简单讲讲:
P0电机:也称为"BSG电机",装在飞轮的另一端,用来实现自启停功能和能量回收的,还有一部分车型可以用内燃机带动BSG直接发电,更有一些车型可以用BSG电机来给发动机调转速,缓解换挡顿挫。
P1电机:也称为"ISG"电机,装载飞轮端,同样可以实现自启停和能量回收,而且还可以实现扭矩辅助。
P2电机:安装在发动机和变速箱之间,可以实现扭矩输出、能量回收,还可以单独驱动前轮,也可以配合P0电机组成48V/90V弱混系统。
PS电机:装在变速箱里头的驱动/发电一体电机,丰田比较习惯用这个结构,从而实现"动力分流"输出,降低油耗。
P3电机:放在变速箱输出端之后,体积可以做到很大,功率也可以做到很大,但能量回收效率堪忧。
P4电机:放在后轴上的电机,与P3类似,不过是放置位置不同而已。在很多前驱平台的车子上,加装一台P4电机就能实现四驱,根本不需要中间的传动轴。
纯电动力系统架构就比较简单了,基本上只有集中式电机(最常用的)、轮边式电机、轮毂式电机三种。至于车身架构、汽车安全架构、电气架构等等内容,以后单劈出来详聊吧。
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