汽車硬核科普之SUV篇

一、SUV車型定義與技術特徵

1. 基本定義

SUV(Sport Utility Vehicle)指兼具載客功能與多地形通過能力的運動型多用途汽車,核心特徵包括:

  • 高離地間隙(≥180mm)

  • 高剛性車身結構(非承載式/承載式混合框架)

  • 全輪驅動系統(基礎或可選配置)

  • 接近角/離去角≥20°(越野型SUV≥30°)

接近角是指汽車滿載、靜止時,前端突出點向前輪所引切線與地面間的夾角。接近角越大,越不易發生因車輛前端觸及地面而不能通過的情況。反之,接近角越小,越容易發生因車輛前端觸及地面而不能通過的情況。

離去角是指汽車滿載、靜止時,後端突出點向後輪所引切線與地面間的夾角。離去角越大,越不易發生因車輛尾部觸及地面而不能通過的情況。反之,離去角越小,越容易發生因車輛尾部觸及地面而不能通過的情況。

2. 技術特徵

縱向通過角:縱向通過角就是車輛在進行滿載靜止時,在前後輪胎進行切於平面之間相交於車底面或是較低部位之間的夾角,也可是最小的銳角,這是車輛超越的最大角度之一。

鉸接剛度:車身抗扭剛度需達到25000Nm/°以上(轎車約15000Nm/°)

載荷分佈:前後軸載荷比控制在55:45至50:50區間

二、SUV發展史關鍵節點

1941年 威利斯MB(Jeep原型車)誕生,奠定四驅系統基礎架構

1963年 Jeep Wagoneer首次搭載自動變速箱,開啓SUV民用化進程

1970年 路虎攬勝推出,也是第一個喫螃蟹的人,它在越野性能之外兼具一定的公路性能

1984年 克萊斯勒推出Jeep Cherokee(XJ),定義現代SUV框架標準,它也是第一款採用承載式車身的SUV

1994年 豐田RAV4採用T型平臺,開創城市SUV細分市場

2002年 保時捷Cayenne問世,驗證豪華SUV商業化可行性

2020年 特斯拉Model Y實現純電SUV百公里加速3.7秒,重構性能標準

以上爲作者主觀收集的數據,爲節省篇幅並沒有完全涵蓋所有

三、SUV車身結構技術解析

1. 非承載式車身(Body-on-frame)

非承載式車身通過橡膠軟墊或彈簧與車架作柔性連接。車架是支撐全車的基礎,承受着在其上所安裝的各個總成的各種載荷。車身只承受所裝載的人員和貨物的重力,在車架設計時不考慮車身對車架承載所起的輔助作用。

結構特徵:獨立梯形車架+車身殼體螺栓連接

力學優勢:抗扭強度超30000Nm/°

典型車型:奔馳G級、路虎衛士、豐田蘭德酷路澤

2. 承載式車身(Unibody)

承載式車身沒有車架,車身就作爲發動機和底盤各總成的安裝基體,車身兼有車架的作用並承受全部載荷。

結構革新:採用高壓成型鋼製籠式結構

輕量化技術:鋁合金佔比超30%

典型車型:寶馬X5、沃爾沃XC90、本田CR-V

三、SUV分類體系

根據國標GB/T 3730.1-2022,多用途乘用車(多用途麪包車除外)等級劃分以車長爲主要判定依據,參考軸距,具體如下:

  • A0 小型 車長≤4 500mm 軸距≤2 700mm

  • A  緊湊型 4 500≤車長≤4 800 2600≤軸距≤2 950

  • B 中型 4 800≤車長≤5 000 2 800≤軸距≤3 150

  • C 中大型 車長≥4 900 軸距≥3 000

注:同時符合多個級別的車型,由製造廠自主決定。

四、SUV核心技術參數詳解

1. 四驅系統類型

- 分時四驅(Part-time 4WD):機械式分動箱

分時四驅(PART-TIME 4WD )是四驅汽車驅動系統的一種形式,是指可以由駕駛者根據路面情況,通過接通或斷開分動器來變化兩輪驅動或是四輪驅動模式,從而實現兩驅和四驅自由轉換的驅動方式。

- 全時四驅(Full-time 4WD):託森中央差速器

全時四驅就是任何時間,車輛都是四個輪子獨立推動的驅動裝置。全時四驅通過一個柔性連接的中央差速器,再通過前軸和後軸的獨立差速器,把驅動力分配到四個輪胎。與純機械式的差速鎖不同的是,全時四驅的差速器可以是粘結耦合式,也可以是多離合式,但相同的是都可以允許前後輪、左右輪之間有一個轉速差。

- 適時四驅(AWD):多片離合器式耦合器

適時四驅只有在適當的時候纔會轉換爲四輪驅動,而在其它情況下仍然是兩輪驅動的驅動系統。系統會根據車輛的行駛路況自動切換爲兩驅或四驅模式,不需要人爲操作。

2. 懸掛系統配置

前懸架:雙叉臂(抗側傾剛度提升) 麥弗遜(成本降低)90%以上的車子可都是用麥弗遜的

後懸架:多連桿(車輪定位精準控制) 整體橋(載荷能力提升)

3. 動力總成方案

越野SUV:大排量自然吸氣發動機(例如日產途樂5.6L V8,298kW/560Nm)

城市SUV:高效渦輪增壓引擎(例如大衆EA888 Evo4,195kW/420Nm)

電動SUV:雙電機矢量控制( 例如Rivian R1S 835馬力,0-96km/h 3.0s)

參考文獻:

本文數據基於2023年主流廠商技術白皮書

參考SAE標準: https://www.sae.org/standards

GB/T 3730.1-2022:https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/std_list?p.p1=0&p.p90=circulation_date&p.p91=desc&p.p2=GB/T%203730.1-2022

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