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    都是解耦电四驱泛越野技术,长城Hi4-Z有何不同?

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    天马行空聊车2024-12-10

    很久没有看到插电式混动架构上的革新了,没想到在24年的尾巴,看到了又一套眼前一亮的技术架构:长城汽车Hi4-Z。

    区别于大梁+机械四驱+多把差速锁的硬派越野,一般行业喜欢把解耦电四驱称之为泛越野技术,无论是否是插电还是纯电,只要是前后双驱动电机布局,通过用电进行前后电机扭矩分配的都算这一类。从这个角度,全新的长城汽车Hi4-Z也属于泛越野技术,不过,长城Hi4-Z是非常独特的泛越野技术!

    为何长城要搞Hi4-Z?

    长城并不缺混动越野,目前长城有Hi4、Hi4性能版、Hi4-T,相比于行业典型的P1+P3串并联架构,这三套混动都有越野基础。Hi4技术创新性地将传统前桥中P1和P3电机替换为P2电机,P2电机既可以给电池充电,又可以驱动,再加上后轴的P4电机,从而实现了双电机四驱结构,在雪天抗滑,沙坑脱困,雨天操稳等方面有优势。而Hi4-T属于前后桥非解耦的四驱系统,这是一套非常硬核的机械四驱混动越野架构,保留了传统越野的所有优点,并在各个性能指标上做了强化。其搭载纵置发动机,P2电机,9HAT变速,有传动轴,有大梁,在极端工况和极端气候下,脱困能力更强,安全冗余更高。

    而电气化时代下,长城发现不少消费者对强越野需求并不太高,但是又希望自己的车哪里都能去,还提出“既要又要”的各种要求,于是泛越野从小众赛道走向大众视野。为了实现泛越野能力,长城设计出全新一套Hi4-Z,将Hi4和Hi4-T的优势结合起来,实现“我全都要”,做到“跑得远、开得爽、用得省”,按照当下时间点,Hi4-Z显然是最强泛越野技术之一。

    Hi4-Z到底创新在哪里?

    我仔细看了长城Hi4-Z的拆解视频,Hi4-Z的核心硬件有:2.0T or 3.0T排量的发动机,P2+P4电机,3挡DHT+行星齿轮,59.09kWh大电池,解耦四驱……这套组合成为目前行业罕见的结构,并带有强大性能,峰值功率715kW,峰值扭矩1375N·m,百公里加速4s级,WLTC工况纯电续航做到200km以上(注意是WLTC工况),还有超高能效,全路况全场景行驶能力,组成了水桶指标。

    作为这个领域工程师,我从技术角度一点一点扒。

    首先,区别于行业流行的大电机小发动机结构,长城Hi4-Z依然坚持搭载2.0T、3.0T排量发动机,长城并不是没有小排量发动机,而是在泛越野需求下,大排量发动机依然是可靠性的保证。发动机采用了米勒循环、低压EGR等节能技术,在拥有强大升功率性能下实现了极高的工程热效率:2.0T高功率发动机40%,3.0T高功率发动机38.5%。此处我想说,这个热效率指标很真实,没有放卫星。

    其次,有小伙伴看到发动机就要吐槽,说Hi4-Z使用油主电辅方案,实际并非如此。Hi4-Z配备了59.05kWh大容量电池,电池包整包能量密度有178Wh/kg,在对续航不利的WLTC工况下纯电续航也有200km以上,可以满足主流用户一周城市代步的需求。在快充方面,Hi4-Z的最大快充功率可达163kW,SOC从30%充到80%只要15分钟,高速充电15分钟,纯电续航即可增加120km,有效缓解了用户的里程焦虑。对于一辆插混车,电池大小、充电功率和速度已经逼近纯电动车了。

    再次,Hi4-Z的P2+P4电机的布局和长城的Hi4类似,相比传统P1+P3+P4布局,只用两个电机实现四驱功能。也就意味着Hi4-Z虽然适配非承载式车身,但属于解耦四驱,没有中央传动轴&差速器,而是前后桥之间通过电控实现扭矩分配,左右车轮则都配备有电控机械差速锁。这种架构下,在城市工况可以只用前驱或者后驱,省油。而在泛越野场景下对前后轮扭矩进行智能分配,安全。

    最后,Hi4-Z采用了功率分流+3挡前驱动模块,这是我认为这套系统的精髓,也是目前市面上没有的技术。Hi4-Z将行星排与电机系统创新嵌入式高度集成,实现长度极小的纵置无级变速三挡变速结构,甚至比市面上的单挡DHT长度还要短20%。

    它用了一个K0离合器,通过接合分开实现纯电行驶和混动行驶,有一个3挡DHT结构,极大扩展了发动机直驱车速范围。并创新性使用了发动机电机差动增程的技术,实现一个E-CVT功率分流效果,通过发动机、电机和车轮的差速控制,把发动机工作点固定,调节电机转速来控制车轮速度和扭矩,让发动机转速和车速解耦,做到无极变速。以往功率分流都是双电机和行星排齿轮组合,Hi4-Z用单电机+控制策略+后桥电机实现功率分流,这是市面上目前还没有的技术。

    馈电模式下发动机可以边发电,边给后桥输出,这也是以前的架构做不到的,而且作为一辆插混车型,可以在全速域都让发动机处在高效经济点直驱,这一设计使得动力传递损失显著降低,提高了能量的利用效率。功率分流+3挡前驱动模块也让这套系统可以实现增程模式,并联直驱模式,行星排无极变速模式,电四驱模式,成为目前行业模式最多的插混系统。其实这么多模式在日常使用中是不需要的,但在泛越野场景下,山区、戈壁、沙漠、冰雪、高原等严苛环境和满电、馈电等不同电池状态下都能实现越野需求,把安全可靠性的冗余拉的很高。

    总结

    看了拆解视频并搜集了相关技术文档,我认为长城汽车Hi4-Z是一套非常有创意的混动架构,通过结构创新,保证了长城汽车的越野性能,又兼顾日常使用,是泛越野市场的重磅产品。我已经很久没有看到混动架构上的创新了,长城Hi4-Z的出现让我很兴奋,所谓长江后浪推前浪,混动技术还远远没有到尽头啊!

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