導讀:
今年 1 月 5 日,比亞迪舉辦了全新高端品牌仰望新品發布會,并演示了仰望兩款車型配備的四輪獨立輪邊電機——稱為 " 易四方 " 技術,能在非鋪裝路面上通過四輪四電機的獨立扭矩控制,實現原地 360 度轉向。無獨有偶,在剛剛結束的 2023 年美國 CES(消費電子展)上,現代汽車亮相一輛能螃蟹橫行的汽車―― Ioniq 5 樣車,這輛電動車搭載輪毂電機,能四輪獨立 90 度轉向……具體如何,今天我們來了解一下能讓這車 " 橫行霸道 " 的 e-Corner 技術。
e-Corner 是什麼
為了讓汽車能橫行,現代汽車旗下的摩比斯―― 一家為現代汽車開發零部件和自動駕駛的公司——花了數年時間開發了 e-Corner 轉向系統,這是什麼技術,我們先看一段視頻。
螃蟹行走并不是現代汽車首先開發的,悍馬 EV 和 GMC 的 Sierra EV 都可以螃蟹行走,但不能達到 90 度。東風公司也有類似的技術(猛士 M-Terrain 配備了後輪轉向功能),同樣隻能斜着走。可以說,現代汽車的 e-Corner 系統是迄今為止最靈活的、可以讓車輛輪胎最大進行 90 度旋轉的技術。
該技術是摩比斯的心血結晶,在 2018 年 CES 上首次亮相,并于 2021 年 CES 上展示了專為 e-Corner 系統設計的樣機,名為 " 電子角模組 "e-Corner Module ( In-wheel System ) 的新技術,其可以讓車輛的輪胎最大進行 90 度的旋轉。2023 年 CES 則搭載到 Ioniq 5 上,作為樣車向世人展示了完整的技術,可以看出該技術已經比較接近量産,摩比斯透露 2025 年上市的車型将搭載該項技術。
e-Corner 的結構和原理
從目前的官方圖片推測,e-Corner 應該包括四個輪毂電機、一套懸架機構和線控控制裝置,這讓每個輪子都可以獨立驅動、停止和轉動。如下圖,可以清楚地看到連接到某個鋁鑄件上的懸架上下臂,以及埋在車輪内的某種轉向節,還有黃色的高壓電纜,整個組件看起來像是連接到頂部的執行器,這可能是轉向裝置,整個組件在旋轉後車輪時依然保持垂直。
e-Corner 利益點
由于每個車輪都可以獨立旋轉,因此當車輪旋轉 90 度時,Ioniq 5 樣車可以實現一些令人難以置信的駕駛動作。我們再來看一段視頻:
螃蟹橫行對于平行停車特别方便,同時還能節省更多停車位。汽車還可以原地旋轉、沿對角線行駛或僅通過轉向後輪繞前輪轉動。憑借在所有四個角的轉向運動範圍,它使 SUV 具有與大多數叉車相媲美的機動性。
很明顯,Ioniq5 的 e-Corner 比其他廠商的蟹行技術要靈活得多。
靈活的機動性在街道狹窄或多急轉彎的城市提供便利性,尤其在狹窄的城市空間停車時,它絕對是很多司機的救命稻草。當你需要快速掉頭時,它能提供原地轉彎功能——車輪以大約 45 度的角度旋轉,從而使車輛實現原地 360 度掉頭。此外,這台 Ioniq 5 樣車可以像悍馬 EV 一樣對角線行駛,讓車輛斜着移動。還有一個樞軸轉動功能——前輪保持直行而後輪轉動 90 度,類似于原地轉彎功能,但轉彎半徑似乎更大一些。
這種技術在現實生活中擁有豐富的應用場景,利益點應該是不言而喻。
e-Corner 挑戰點
首先是來自輪毂電機技術的難點挑戰。
e-Corner 是基于輪毂電機的進階版,因此 " 繼承 " 了輪毂電機的挑戰點:
1)簧下質量大大提高,将對整車的操控、舒适性和懸挂的可靠性帶來巨大影響,所謂 " 簧下一公斤,簧上十公斤 "。
2)成本問題,高轉化效率、輕量化的四輪輪毂電機成本居高不下。
3)可靠性問題,将精密的電機放到輪毂上,長期劇烈上下振動和惡劣的工作環境(防水、防塵)帶來的故障問題。
4)制動熱量與能耗問題,電機本身就在發熱,制動時發熱也更大,如此集中的發熱對散熱要求高。
其次是來自被動安全的碰撞挑戰。
在碰撞中保護乘員是汽車的一項重要功能。如下圖,紅色框是乘客艙,當汽車發生碰撞時,我們希望其不變形或者變形量盡可能小,藍色是前後縱梁,和前後保險杠連接,能在車輛碰撞時,發生可控的變形以吸收沖擊能量,同時将動能向後傳導。
車輪轉向時,需要占用車輛橫向空間,一般轉向輪為 45 度左右,想象一下,如果車輪發生 90 度轉向,那麼車輪向車身内部的橫向侵入量就更大,前後縱梁将向中間收攏。
縱梁間是放動力裝置的,對于燃油車是放發動機,縱梁寬度太小将限制發動機排量或者缸數。對于電動車,縱梁寬度小已經不是問題了,問題在哪呢?先看下圖,假設把兩根縱梁直接放中央,碰撞時發生什麼情況?是的,防火牆那裡的鋼闆受到的彎矩更大,縱梁更容易推進乘客艙,為了防止這種情況,需要進行加固,因此重量加大且更昂貴。
也就是說,搭載了 e-Corner 的車輛會讓碰撞安全工程師更加頭疼。
最後,後輪轉向需要騰出的空間,這也将侵占後備箱容量。看看下圖就知道,與普通車相比," 螃蟹橫行 " 的後備箱容量小的不是一點半點。這點工程師也挑戰不了,隻能妥協。
螃蟹橫行技術未來前景如何?
盡管螃蟹橫行技術還不成熟且要求車輛性能進行妥協,但是其 " 橫行霸道 " 的移動動作,足夠讓人眼前一亮且印象深刻。可能有人認為從實用性上講,螃蟹斜行就夠了——沒必要做到 90 度——依然能為掉頭或者停車提供極大的便利。我個人認為,螃蟹橫行不隻是為了花哨或者有趣,還有其他方面的意義。
比如,螃蟹橫行能精準控制車輛在 Y 向上的移動,結合自動駕駛,我腦洞兩個場景——
1、超級快充的線纜非常沉重,如果車輛能精準移動,像掃地機器人一樣,精準把插口怼進充電樁的插頭,感覺應該很棒。
2、立體停車庫可以做得很小,甚至車輛能把車輪怼在立體停車庫的某個機構上,利用車輛的動力把自己擡升起來,這樣的話就可以做分散式的立體停車庫。
(還有其它場景的話,歡迎在留言區評論。)
從智能車發展趨勢來看,上半場電動化,下半場智能化。俗話說心靈手巧,腦子好使也要手腳靈活,車輪作為汽車的手腳其相關技術說不定就是加時賽。如果真是這樣,那麼比亞迪在仰望品牌上大力宣傳易四方技術也說得通了。
文|吃蝦的貓
圖|網絡