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15万就能买到的驾驶利器?ID.3的内在比你想象中的还要精彩
43.4万 434 发表于2021-11-04 14:36:50 只看楼主 精华标准
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从2015年大众集团发布MEB平台以来,短短数年时间ID系列就已经发展成为如今知名度最新能源车型之一,而我们今天主角ID.3是称霸欧洲新能源销量冠军,究竟是什么样魅力让它击败一众热门车型成功登顶?本期文章,我们就来好好跟您聊聊这台内在比你想象中精彩电动小钢炮——汽大众ID.3。

Q萌设计里蕴含空气动力学奥妙



作为目前ID家族中最小车型,ID.3简洁造型非常符合时人们对于新能源车型印象,前卫又可爱设计会让它在第一眼就给人留极佳印象。


贯穿式灯带、扁平化LOGO,以及这个非常特别外围采用独特浮雕式设计保险杆,光束粒子状凹点纹理沿保轮廓呈参数化排布方式,视觉效果非常级。



这代表车辆灯光配置已经达到顶级。车头矩阵式大灯内部采用11颗LED灯珠一字排开,亮度达到750LM,色温5400K,可以说照明效果一流。

那到这里有朋友可能会好奇,色温是什么大家都知道,那这里LM究竟是什么意思? 


这么说起来非常晦涩,给大家举个简单例子:笔记本电脑屏幕光通量一般为150LM;40瓦白炽灯光通量约为340LM,那么你就可以想象一,这个拥有750LM矩阵式大灯究竟该多么亮。


两侧规则尾灯造型狭凌厉,视觉光黑色行李厢镶嵌在一起,十分时尚。扁平化白色大众LOGO与黑色行李厢形成鲜明色彩对比。

聊到这里有朋友可能会问,外观介绍这样就结束?感觉还有好细节点没有提到。别急,接来我们要聊,就是在这台ID.3外观大家虽然能看到,但常常会忽略掉点——空气动力学。

在聊具体设计之前,我们先来回答一个大家可能此前并太关注问题,究竟什么是空气动力。


当一个物体穿过空气时,会使周围空气发生位移,同时该物体会受到重力(gravity)和阻力(drag) 影响,因此阻力会由固体穿过流质(比如空气或水)过程中产生。当物体加速时,其速度和阻力同时增加,速度越快,阻力越大,也就是说车速越快话车身所面临空气阻力越强,而且是以成倍速率增,最终阻力将与重量相等达到一个平衡点,此时物体将无法继续加速,这就是空气动力。


但单聊空气动力这个概念可能有些过于虚无缥缈,所以我们通常会用风阻系数(drag coefficient)来将空气动力进行具象化表达,那什么是风阻系数?这是决定物体能否轻松穿过空气最主要因素之一,风阻系数越说明物体可以轻易穿过由空气组成那面“墙”,也就是说车辆可以耗费动力来克服空气所产生反作用力,达到节能效果。


一旦这种流线气流被打破并与车身轮廓分离便会产生乱流,从而产生空气阻力。其实最理想风阻形状是类似泪滴圆滑造型,头部圆滑而尾部尖细。理论,这种泪滴造型Cd风阻系数只有0.05。

为什么泪滴会有如此空气阻力?仔细想想,当泪滴圆滑头部接触到空气时,气流被温柔推至两侧并沿泪滴侧面流线造型顺滑流过,尖细尾部允许气流在通过后重新汇合而且产生乱流效果也非常小。

研究表明,乘用车行驶速度达到80Km/h时,需要用60%动力来克服空气阻力。因此,除造型平滑、受力面积较小车头以外,如何让空气平顺通过车身避免乱流也是设计师要考虑重要因素之一。

而如果你仔细观察ID.3车身,你就会发现ID.3从四个维度对降风阻系数进行努力。


我们文刚刚就聊过风阻系数最关键部分,造型越平滑车身越有利于降风阻。ID.3紧凑车身尺寸配合有机饱满型面,流畅优美线条,让车身最大程度风阻。


并且这里还有两个值得关注点,一个是ID.3采用双A柱设计,扩大视野范围同时可以让前挡风角度小,有利于空气流动。


如此平整底盘也在空气动力学层面减小空气阻力,并增大车辆在速状态压力。


在传统燃油车型,为吸入空气来保证内燃机工作,燃油车一般都会采用开放式进气格栅,但这样在保证燃烧和散热同时,也极大增加汽车多空气阻力,因此很多端燃油车会选择配备主动式进气格栅,来在需要时候关闭前格栅,减小阻力。作为新能源车型,ID.3完全没有这样烦恼,电动机特性让它并需要开放性格栅,也就使ID.3较小风阻系数方面有得天独厚优势。


ID.3轮圈设计在一般家用车常见,这种半封闭式轮圈除造型抢眼之外,对于降风阻也是有直接影响。


其中由塑料底座和铝合金表面组成饰板,作为嵌入件覆盖在基轮外侧,能让轮辐面积大为增加,并通过角度错位,使车轮转动时在轮辐附近紊乱气流大为减,从而降来自车轮空气阻力。

虽然大众并没有公布采用风阻轮圈之后究竟对于续航提升有多,但是参考其他厂商采用同类型设计车辆,这种风阻轮圈至可以将功耗降2%。对于电动车来说,这2%可能真会决定你到底能能开到充电站。


现在绝大部分乘用车都会在尾部增加扰流板,你千万要以为这只是一个装饰品。汽车车身设计中,最糟糕气流环境出现在汽车后边缘,汽车尾部形状将空气向拽(导致举升危险),并在车辆后方产生压湍流(产生很大阻力)。


小小车身内部却大有乾坤



并且汽大众未来将会推出多款色彩包,内饰中控台、座椅织物面料等部位色彩与外观色彩保持同步。

全液晶仪表和MOS大屏车联系统都是目前很多车型主流配置,除此之外大众ID.3内饰部分最大亮点就在于增强显示抬头显示器,也就是我们常说HUD


路径引导直观且充满科技感,搭配这块10英寸中控大屏,互相联动乐趣妙可言。

在进入我们重头戏之前,先给大家科普一个冷知识,ID.4 X为4612mm,轴距为2765mm;而ID.3为4261mm,轴距您猜怎么?也是2765mm,和ID.4 X一模一样。这是怎么回事?短悬解一


通俗点来说就是你看没看出来前后车轮离车头和车尾都很近,没错,ID.3采用短悬设计理念,这套设计事实早就被大众玩炉火纯青


何为“短悬轴”?一辆车度可以分为三个部分,前悬+轴距+后悬,“短悬轴”字面解释就是短前悬、短后悬,以及轴距。一般来说,为保证舒适性,乘员舱需要布置在前后车轮之间,因此轴距度很大程度决定乘员舱大小。

因此采用“短悬轴”设计,可以让ID.3在最大程度扩展内部空间,也就实现和ID.4 X轴距相同神奇表现。

当然啦,为实现内部空间最大化,物理层面是关键,过还得稍微施点视觉魔法~


1867年,德国科学家亥姆霍兹就发现一种线条所带来视觉混淆现象,两个面积相同正方形,装饰横间条看起来比装饰竖间条和窄。

在此基础,设计师们发现贯穿式细线条,能够产生立体分割感,而线段能在视觉产生延续性,能带来空间感。通常横向线条可以表现广阔感,纵向线条可以表现纵深感。


ID.3采用大量横向线条来打造出一个横向贯通布局仪表台设计,显得宽度好像延伸一般,在视觉就带来空间感。

除此之外,在视觉设计扯面,色彩选用也很重要,明快CMF(色彩材质)设计也有增大视觉空间作用。因为同一色相,浅色在视觉有扩张感,而深色有收敛感。

因此ID.3这种整体色调明快而有格调设计,可以最大程度在视觉效果增强空间感。


要知道在车内使用白色方向盘只有劳斯莱斯、沃尔沃等几个屈指可数品牌,如何体现个性?这就是个性。


这事实是一种缩减模块尺寸手段,汽车溜背造型外观设计,会为汽车带来运动感,显时尚年轻。过这种设计也会在一定程度“侵占”后排乘客头部空间。

这时,如果把顶棚处织物做内凹处理(也就是采用全景天窗),就能在既影响车身强度和视觉美观度前提,在保留运动感十足造型同时,保留后排乘客足够头部空间。

这一点其实对于电动车来说非常重要,因为电动车电池模组一般都在车底,这样设计本身就会占用一定纵向空间,因此全景天幕设计也就非常有必要


在ID.3你看到太多实体按键,所有功能都被集成在中控区域,甚至于主驾车窗调节都被简化成通过级按键来调节后排车窗,并且ID.3还取消传统扶手箱设计,而采用可调节独立扶手。这种设计带来好处第一当然就是实用性依旧非常,并且简约设计对于车内空间感提升也有非常大帮助。

视觉魔法与短悬轴完美配合,White package把内饰质感直接拉满,这样ID.3你爱吗?

究竟是什么在保护电池安全?


从有电动汽车那天起,相信你就没看过什么电车失控、自燃乃至爆炸事件。作为一个新兴汽车领域,电池在很一段时间里都像是一把悬在头顶达摩克利斯之剑,它很强大,但你知道它什么时候会出问题。

那为此,汽车厂商们就开发出一系列保障电池安全电池管理系统,这其中同种类电池也有管理系统,而我们今天要聊就是装在ID.3身这套专门针对锂电池BMS电池管理系统。

可能很多人都太懂,电池是直接接电机供电就可以吗?还需要管理?到底要管理些什么?


衰减速度和很多因素有关,譬如是否被过度充放电、环境温度是否适宜、经历充放电时间有多等等。尤其是当,能量密度极锂电池成为主流,然而它对这些因素敏感程度,一旦过度充放电、或者温度过,就会严重影响电池寿命,甚至造成永久损坏。


驱动车辆电机所需要电压,要于单独一颗电芯电压。达到预定续航里程所需电量也是一样。所以就要先通过多颗电芯串联,达到预定设计电压;然后再对这些串联电芯组进行并联,达到预定设计容量,最终封装成一个大电池组。按理来说整个电池组里每个电芯都应该是一样

然而,由于每个电芯自身差异,以及实际所处位置一造成散热条件同等问题,电芯工作状况都一样。只要一节电芯过充或者过放,这个电池组就会出问题,就像是一个木桶装水能力,由最短那块木板决定一样。所以对单一节电芯进行监控、管理就很有必要,这也就是BMS存在意义。


BMS主要由检测模块、主控模块、从控模块等部分组成。

其中最重要就是主控模块,它相当于BMS系统“大脑”,类似ECU在发动机总成中位。各路电芯电压如何控制、温控系统如何工作、充电机如何把控当前合适充电电流,都是由它决定,另外它还负责通过车用CAN总线,给车载仪表、其它控制器发信号;检测模块最核心功能就是实时监测电池包里各种参数,它连接各路传感器,来为主控模块提供控制所需各种参数,譬如通过分布在电池包各个部位贴片式传感器或者探头来检测温度,通过内置电流传感器读取电流等。

另外,在电芯数量比较多情况,一般还会有从控模块,充当主控模块属”,各自分管同区域一定数量电芯单元,这种主从配合方式,可以便于后期开发时候进行系统扩展。

而主控、从控模块主要命令,基本都会通过调节各路电压、温度来完成。这些控制一般是怎么做到?其实原理并难。


在电芯组成整体和车辆之间组成大电路之外,针对每个电芯建立一个属于自己小回路。平时电池组正常工作时候,这些小回路都是断开。BMS如果检测到某个电芯电压正常,就可以单独闭合这个小回路,让这个电芯电压在这个小回路里运行,直到这颗电芯电压跟“大部队”消耗“步伐”为止。另外,也可以采用DC/DC变压器等手段处理。


再说温度调节,要完成这个任务,最直接做法就是在电池包里布置一套液冷系统,然后通过合理设计循环管路分布,在一些关键部位设置开关阀体,通过BMS控制阀体通断,来改变冷却液走向,就可以实现分区温度控制。


当然,冷却系统选择除液冷之外有很多,强制风冷、冷却剂甚至自然冷却都可以,具体根据电池体积、布置位置、发热功耗等条件决定。

可以说,BMS在电池组里位,甚至比电芯本体还,它甚至占据一套电池组总成本30%右。而且它先进、可靠程度,对电池包能否获得寿命起到非常关键作用。因此,采用BMSID.3可以在安全性方面得到最程度保障,这就是BMS意义。


呼吸式电池其实也非常神奇,它主要是通过将氧气吸入主电池部分,然后填满电池里所有微小空间,并与电池负极锂电子进行反应,将锂离子转化成过氧化锂,释放出电子,从而提供能源,这种呼吸式锂电池是一般锂电池性能10倍,也具有极可靠性和耐用性。

可靠耐用电池和管理系统,ID.3便解锁另一项技能,那就是电量从0充至80%仅需要40分钟,快充加入让ID.3用为续航焦虑,临时出行计划也能轻松完成。

大众ID.3在IONITY充电站进行直流快充测试(从2%到100%充电状态)。数据显示,该车快充速度可达100千瓦,0-70%充电速度遥遥领先竞争对手。接受测试版本,电池组净功率为58千瓦时/总功率为62千瓦时。

在安全部分还有一个令人惊喜消息,在写这篇文章前两天,10月28日,中保研发布中国保险汽车安全指数(C-IASI)规程(2020版)首批测评车型测评结果。其中,今年3月汽大众ID.4 X,在“耐撞性与维修经济性”、“车内乘员”、“车外行人”、“辅助安全”四大指数测评成绩全部为优秀。


为苛刻新版测评标准,ID.4 X是首款且唯一一款四大指数“AllGood”车型,也是目前C-IASI测评史最好成绩。而与ID.4 X同出自于MEB平台ID.3也采用强度安全车身架构,安全性方面您大可以放心。

后驱+完美配重+五连杆,要素集齐,这是一台妥妥驾驶者之车!


靓丽外观和实用内饰只是吸引年轻消费者第一步,ID.3作为第一款基于MEB平台电动轿车,在驾控方面也有无可匹敌优势。


首先,和一般同级别车型太一样,ID.3使用在这个级别非常后置后驱,驱动电机被放在后备厢方,这样有一个立竿见影好处就是它会拥有天然配重优势,也就实现前后50:50完美配重比。其次,ID.3加速性能非常错,0-50km/h加速时间仅为3秒钟,红绿灯起步时候就能秒杀路面大部分车辆。


前后配重比,是为达到汽车行驶最佳性能,厂家会根据发动机安装位置和驱动形式同,对车辆进行前、后轴重量配比,这样工作我们称之为车辆配重。厂家根据产品定位,会对配重比列进行相应调整,最终达到预期效果。一辆配重均衡汽车,仅在运动性能发挥出优异表现,而且可以让动力有效传递到车轮,对加速和刹车也能起到很大帮助。


这里就要说到偏离角,只要开过车或者玩过汽车游戏就知道,汽车在速行驶时,只要轻轻打一点方向盘,实际转弯角度很小,汽车却已经可以实现变线,速度越越明显,这正是偏离角在暗中起作用。

另外,值得一提是,要以为只有负责转向前轮才有偏离角,后轮同样存在,只要轮胎存在速度,受力变形,就会产生偏离角,这很大程度决定转向是足或过度。


打方向盘时,轮胎没和面接触区域出现变形,而接触区域没有变形,因此产生偏离角。此外由弹性橡胶构成轮胎变形后产生一个试图恢复原状回转力,正是这个回转力实现转弯。

偏离角等于前轮或后轮所受重量/轮胎侧偏刚度(和胎压,宽比有关)×速度平方/g(重力加速度)R(弯角半径)次方,当前轮偏离角大于后轮时,汽车出现转向足,反之即转向过度(如果做到前后轮偏离角相等,即足和过度均会发生当然最好)。

因此在一般情况,如果侧偏刚度变,当汽车匀速转过一个半径改变弯角时,前后50:50配重比就是最为理想

如果述描述太拗口话,我简单举个例子。我们在一个可转动圆盘直径两端放置两个配重块,一个为50:50,另一个头轻脚重,只要一转动圆盘,最后停来时一定是前者纹丝动,后者头朝圆心,尾巴离圆心,即后驱车“漂移入弯”样子。

均衡比例让ID.3在操控方面有得天独厚优势,那除此之外,作为一台后驱车型,ID.3也有作为后驱车独特优势。


在急加速过程中,车辆重心会向后轮转移,对于后驱车而言,后轮会获得力,配合后轮动力输出,获得加速度。

相反,前驱车在急加速时,车辆重心向后转移,前轮载荷减,抓力相对降,在急加速情况很容易出现打滑情况。

最后还有一个很关键点,作为一台车为4261mm小车,ID.3小尺寸配合后驱,让整车转弯半径非常小。小尺寸大家都理解,那为什么后驱也有利于缩小转弯半径


同时轮拱舱空间可以做大,因此前轮转向角度就可以设计大,转弯半径自然也就小


机械素质另一个组成部分,自然就是底盘。ID.3采用在这个级别非常罕见五连杆独立后悬架,那什么是五连杆


分别为控制臂、后置定位臂、臂、臂和前置定位臂,其中控制臂可以调整后轮前束。


五连杆悬挂优点是构造简单、重量轻,减悬挂系统占用空间。5连杆后悬挂能实现主销后倾角位置,大幅度减来自路面前后方向力,从而改善加速和制动时平顺性和舒适性,同时也保证直线行驶稳定性,因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致车轮横向偏移量很小,易造成非直线行驶。

并且,在车辆转弯或制动时,五连杆后悬挂结构可使后轮形成正前束,提车辆控制性能,减转向情况,同时紧凑结构增加后排座椅和行李厢空间。


五连杆悬挂可以很好解决车轮并存五个自由度(我们需要车轮太过于自由),而保留唯一一个转向自由度,当然这个自由度最终由驾驶者来负责处理,所以对五连杆悬挂来说几乎是最完美悬挂解决方案,完美之处就在于它先天性结构,它可以依靠结构成功约束五个自由度,而其它悬挂先天没办法约束这么多,所以只能依赖后天去调教,所以这就是五连杆最厉害之处。

正所谓好马配好鞍,在优秀机械素质基础,与面直接接触轮胎选择也能马虎。


这种轮胎大家可能听说比较,事实早在2015年,韩泰就推出首款自修复技术轮胎。自修复技术靠是轮胎胎面内侧特殊粘性密封涂层,它由丁基橡胶和其他聚合物组成,具有气密性、均衡流动性和强粘性,均匀覆盖在轮胎胎面内侧,形成一层特殊防护罩。


当穿刺物从胎体拔出时,粘性气密层又能自动聚拢在穿孔处,依靠内置特殊涂层对损伤部位进行快速修复,防止气体外泄,确保行驶安全稳定性,保证胎内气压,这种轮胎可以应对直径5毫米以内胎面扎穿事故。

此外,该粘性气密层仅具备耐温性,同时还有耐特性。无论时间处在零70度酷热环境,还是在零35度严寒温,均无法影响该粘性气层气密性、均衡流动性和强粘性。怎么样,是是很神奇?


ID.3搭载IQ.Drive L2级驾驶辅助提供包括ACC自适应巡航、车道保持系统,变道辅助系统等无论你日常用都给你配功能,让你在很大程度可以让这台车自主向前行进。过这里也要多提醒大家一句,辅助驾驶可是自动驾驶,千万可过分依赖哦。

说在最后:


从这台ID.3身,你能很明显看到大众迈向电动化时代决心,如此前卫外观设计,质感内饰以及优秀驾控基因,这些要素在过往大众产品线中,你是很难看到它们被集中在一台售价还到20万燃油车身。但面对来势汹汹新势力们,大众也必须要拿出足够诚意和实力来应对后继者挑战和日益挑剔消费者们。可以说大众ID.3是一台综合实力强劲六边形战士,如果你恰好想选择一台电动车,妨走进大众ID.Store X城市展厅亲自感受一

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