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效率和性能在宝马的电动i3中完美结合

美国环保署(EPA)最近对宝马(BMW)新款全电动i3的评级为124年MPGe这使得它成为美国市场上能效最高的汽车。虽然这款i3仅比同等尺寸的日产LEAF高出9 MPGe,但它维护了宝马制造豪华车的声誉,提供了卓越的驾驶体验。宝马如何在不牺牲性能或功能的情况下创造出更高效率的汽车,主要归功于其整体设计方法和先进的轻量化材料的使用。

从头开始设计

与许多汽车制造商不同,BMW没有采用现有平台并将其调整为电动驱动器,而是将I3从头开始设计。由于电动汽车操作的根本不同的方式,其设计在许多方面反映了传统汽车设计的转变。不再有发动机或散热器,通常容纳在引擎盖下方,因此车辆前部不需要额外的长度。类似地,不再有排气系统或传统传输,因此无需容纳乘客下的这些系统,有时通过在地板上穿过丘上的土堆,从而运行内部的长度并将驾驶员与乘客分开。但是有一个大型且相对较为宽敞的电池回来,新的电力电子和电动机放在某处。

为了适应和最好地利用这些差异,设计师从头开始。这就是为什么电池组基本上构成了i3的基础,创造了一个电池平台,汽车的其余部分都在这个平台上,并使它的重心较低,有助于实现良好的操控性和稳定性。简化的电动汽车组件可能使i3的平坦地板,没有中控台,更容易执行,给i3更多的内部空间。它还提供了一个令人惊讶的安全效益——司机在繁忙的城市街道上停车时,可以更容易地从乘客门进出。居住者也相对于标准设计向前移动,考虑到它提供的内部体积,占地面积非常小。从长远来看,宝马i3提供了与宝马3系轿车一样多的内部空间,但i3足足短了2英尺。

至于性能,I3合法地快速,从7.4秒内加速0到60。

轻量化的优点

i3的重量比日产LEAF轻20%。我们的分析表明,在LEAF的115 MPGe基础上,这种减重水平通常可以增加相当于18 MPGe的效率,但性能优势部分降低了效率优势。尽管如此,使用的材料,使重量低,同等或更好的结构性能,使宝马生产高性能车辆,同时仍达到令人印象深刻的标志124 MPGe。除了轻量化带来的效率和性能上的优势,i3采用了轻量化碳纤维复合材料,也带来了其他车型所没有的优势。

由于碳纤维复合材料比钢更坚固,i3更容易消除b柱,即前门和后门之间的垂直支撑。前门可以正常打开,而后门是在后面铰接的。这些“车厢门”使装载儿童座椅、杂货和其他物品变得更容易,并有助于营造空间感和可访问性。

关于i3的另一个有趣的事实是它的低隐含排放——汽车生产过程中所有排放的总和。从这个角度来看,碳纤维是一个挑战,因为它是由一个相对能源密集的过程生产的。复合材料在本质上也很难回收,目前的零件制造会产生大量难以再利用的多余废料。然而,宝马通过为其位于华盛顿州摩西湖的碳纤维生产厂供电,至少部分缓解了这些挑战。使用清洁的水力发电,使其完全避免天然气燃烧在生产过程中。

当然,当i3配备了可选的“REx”或“增程器”(Range Extender)时,整车排放会增加。我们将在以后的博客文章中讨论它的含义。

目前尚不清楚BMW的I3实际上是一个含有与其碳纤维复合结构相关的更高成本的钱制造商。其售价低40,000秒已经超出了大多数汽车买家的价格范围。宝马是否能够在主流范围内推出价格(假设它愿意首先这样做)仍然是该行业的开放和重要问题。

While BMW could have gone further on the efficiency front, and while questions remain about cost, it still achieved the highest efficiency on the market while designing a car that appeals to BMW’s performance-oriented customers, has some very functional and unique features and is extremely fun to drive. As the first production city vehicle to make extensive use of carbon fiber composite in the body, the i3 represents just the first step on a path toward fundamentally transformed and cost-effective vehicles that potentially take advantage of carbon fiber composite’s unique properties while perfecting all-new production processes and supply chains. There is a lot of room for even further improvement. The future can only be lighter.

本文最初发表于RMI出口上图,Intrepix通过在上面

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