为什么小米SU7双电机版,前后电机不一样?有点“玄学”在里面

为什么小米SU7双电机版,前后电机不一样?有点“玄学”在里面
2024年01月04日 22:49 撸车师兄

作者:撸车师兄

上周在看完小米SU7的发布会之后,有老哥问我,为什么SU7的Max版本在同一辆车上装了两个电机,一个是同步电机,一个是异步电机?哈哈,这个问题其实非常好,因为我最近也一直在试驾各种电动车做测评,所以对于不同电机的驾驶感受,还是略有体会的,而且不同的电机,在后期维修保养方面还大有不同,我们今天就来简单聊一聊。

首先,目前主流的新能源车的电机分为三大类,第一类是永磁同步电机。

简单来说就是给电机外圈的定子通电让它产生磁场,然后插在定子中间是一个原本就有磁性的转子,也就是永磁体,它们这两个磁场之间就会产生一个磁动势,同时转动并且速度也是同步的,所以叫永磁同步电机。

那么如果中间插的转子它不是永磁体,也可以用缠绕线圈然后给它通电的方式,来让转子产生磁场,那么这两个磁场同样也是同步转动并且速度相同的,所以也是同步电机,算是第二大类。

这种类型现在新能源车用的不算多,因为要给高速转动的转子通电,就要用到类似碳刷这样的消耗品,所以这种电机是需要保养的,不过它的优点也很多,我们待会儿再说。另外说一句,宝马的iX用的就是这种电机。

第三类电机就是异步电机,或者叫做感应电机。

它的定子外圈还是一样,通电之后产生一个旋转磁场,然后插在里面的转子,既不是永磁体,也没有通电后产生磁场,它是一组感应线圈,由于包裹它的定子的磁场在旋转改变,磁力线对于转子线圈的切割,让它线圈感应到磁场,从而产生电动势,从而产生一个磁场,然后两个磁场相斥产生的力带动转子旋转。简单来说,这个过程有一个时间差在里面,是不同步的,所以叫做异步电机或者感应电机。

那么3种不同的新能源车电机,放在车上各有什么优劣势呢?其实从刚刚聊的结构上就能看出来,永磁同步电机因为采用的是本身就带有磁性的转子,所以它的磁场稳定,也不需要耗电,而且可以做的更小更轻,所以效率比较高,能够有效延长纯电行驶的里程。但是转子的高温容易导致永磁体“退磁”,所以在散热方面就要下大功夫,否则一次高温,这个电机就报废了,总体来说就是装车成本比较高。

那么非永磁体转子的同步电机,就解决了“退磁”这个问题,但是也带来了一个新的问题,给转子通电的部件“碳刷”或者叫“电刷”,它在磨损的过程中,不仅自己会消耗,还会在电机内积累很多粉尘,而且还会有电火花,所以在电机设计和后期保养上,厂家和车主都需要承担更高的成本。宝马用实际行动告诉各位,谁说电动车就不用保养“发动机”了?

那么异步电机就比较简单了,因为转子不需要永磁体,也不需要通电,所以它的结构非常简单,还能承受更高的温度,所理论上性能也比较强,生产的成本也很低,后期几乎不需要保养,对于车主来说比较省心。但问题就是它的效率也比较低,因为要让转子转起来,需要好几个步骤的转化,每一步都有消耗,所以装备异步电机的车,往往续航都比较拉胯。

那么对于想要购买新能源车的消费者来说,买车的时候参考它的电机类型,意义大不大?这个问题,如果你是一个对于驾驶质感要求比较高的车主来说,意义还是非常大的,因为刚刚讲的3种不同类型的电机,它们完全是不一样的驾驶体验。

先说永磁同步电机,因为它的转子本身就是永磁体,那么这个磁场就是提前存在的,所以一旦给定子通电,它的反应速度是最快的,瞬间就能爆发出最大扭矩,那对于日常驾驶来说肯定是不行的,所以要控制它,就需要对输入定子的电流进行很精确的控制,而且要把你脚下的电门踏板的深度和电流大小的配合比例,做很细节的调试。

车厂稍微调的不好或者不够仔细,反馈的驾驶者的体感上,你有时候就会感觉这个车,轻轻踩一下,车没怎么动,但是稍微深一点点,车突然往外一窜,我上次开一台某品牌的混动车型,它的新款就是从之前的异步电机换成同步电机了,就有这个问题,搞得我差点就在停车场追尾别人,吓的我一身冷汗。

而异步电机则恰恰相反,因为它从定子通电,到转子开始转,是需要一个过程的,有延迟,而且过程中有一定的消耗,所以它的电流大小控制和电门踏板深度之间,调试起来会相对简单一点,开起来也更加偏向于涡轮车的感觉,这对于开惯了汽油车的我来说,适应起来更轻松。

而装备非永磁体转子同步电机的车,例如宝马的iX,这个我还没开过,但是我个人分析,因为它可以同时控制转子和定子的输入电流,所以它应该能够做到更加精细的输出功率控制,和电门踏板深度之间的平衡,理论上来说,你需要它温柔的时候它就能温柔,需要它骚的时候它就能骚,可甜可盐了属于是。

所以,回到我们视频开头的问题,小米SU7Max版本,之所以要把交流异步电机放在前轴,永磁同步电机放在后轴,原因就比较好理解了。就像刚刚上面说到的,永磁同步电机的动力响应是非常快的,而车辆起步的瞬间,重心会压向后轴,所以就能最大限度的发挥永磁同步电机,动力响应快的性能,把车给弹出去。

而在车辆进入到动态后,前轴的异步电机因为动力响应,没有后轴的同步电机那么快,所以正好可以在前轴逐渐恢复下压力的过程中开始发力,虽然弹射起步是在一瞬间,但是在这个瞬间,这两个电机其实有点接力赛跑的意思,可以说是把不同电机的特性充分结合到了性能这件事儿上。

我想这就是小米SU7Max能够跑到2.78秒破百的众多原因之一,这里是“好玩 涨姿势”的DIY汽车养护节目《撸车师兄》,我们下期再见~

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