首頁車訊情報 BMW i4正式亮相 & M Power首度推出電動車款-動力底盤篇

BMW i4正式亮相 & M Power首度推出電動車款-動力底盤篇

CarStuff 人車事 2021-06-02 11:36:45

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Written by: Bear

BMW發佈了BMW i品牌的最新Gran coupe車款，即i4 eDrive40和i4 M50。而i4 M50是BMW M GmbH的首款純電動性能車型。i4將Gran coupe優異的功能性和空間與BMW最新第5代eDrive電力驅動系統的瞬時動力傳輸相結合。一流的駕駛動態和長途舒適性、優雅的設計、不妥協的做工、尖端的用戶車輛界面，以及先進的信息娛樂和駕駛輔助技術，所有這些都結合在一起，提供了無愧于終極駕駛機器稱號的零排放BMW。

第5代eDrive動力技術結合了電動馬達、電力電子設備、充電系統和高壓電池。電動馬達、電力電子設備和變速器共用一個緊湊的外殼，而高壓電池的高度僅有 4.3吋(約7公分)，安裝在地板較低處，以降低整體重心提高操控的靈活性。其中，i4的最新一代電池具有高達200 kW的最大直流快速充電能力，以及交流充電功率可達11 kW。

可持續性和減少碳足跡

可持續性是全新i4開發不可或缺的一部分，從材料採購到i4本身的生產，再到未來組件的回收利用。價值鏈的每一步都經過仔細研究，以將i4的碳足跡降低到絕對最低的水準。BMW集團採取的措施包括所有電池供應商承諾所提供部件的生產，僅使用可再生能源電力。其中，鋁製電動馬達外殼也是由純綠色能源製造。而BMW集團慕尼黑工廠的i4生產線，則僅使用當地提供的水力發電。

此外，i4的高壓NMC-811電池的鈷含量低於10%。BMW集團自行採購電池生產所需的鈷，然後將其提供給電池供應商。電池生產所需的鋰同樣是在BMW集團監控的透明條件下獲得的。BMW集團從澳洲的硬岩礦床中採購用於i4上的高壓電池組的鋰，並將其轉交給電池製造商。因此，公司可以確保在鈷和鋰的提取和加工過程中遵守環境和可持續性標準，並且不會侵犯人權。

然而，i4的電動馬達未使用稀土材料製造，因此BMW集團不必受限於稀土的不易供應缺點。i4中使用的再生鋁高比例有助於使製造更具可持續性，此法可以大大減少原鋁傳統製造的能源密集使用，避免產生大量的二氧化碳排放。除此之外，許多i4組件中還大量使用了再生塑料。

駕駛動態

構成BMW駕駛體驗的要素包括瞬時動力輸出、出色的牽引力和方向穩定性、中性轉向表現、即使在最大橫向加速度下也能精確控制操控性、出色的制動力，以及日常駕駛/長途旅行中運動性和乘坐舒適性之間的出色平衡一樣。得益於電池模組的低位擺置，i4 eDrive40的重心比3系列低3.4公分，i4 M50則低了2.1公分。

堅固的車身結構和精緻的底盤設計賦予了卓越的敏捷性，尤其是新i4 M50，底盤技術包括與抬升抑制功能的減震器、後氣壓式懸吊、帶伺服電子功能的機電轉向系統、集成制動系統、DSC動態穩定控制和ARB近執行器限滑控制(near-actuator wheel slip limitation)。

i4 M50還擁有純電動全輪驅動、自適應M懸吊、特別設計的防傾桿和前端額外的彈簧支柱塔支架，以及可變的運動轉向系統、M Sport制動器和M輕合金輪圈，圈直徑最大為20吋，並配備前後混合尺寸輪胎。

新i4 M50前後軸均各配有一具電動馬達，成為電動全輪驅動系統，可在所有路況下增加牽引力，並可透過直接調整驅動扭力優化牽引力和操縱穩定性，無需較多的牽引力控制干預。

全可變系統可以選擇精確的所需分配，從高效的純後輪驅動到最大牽引力的全輪驅動。一般和緩行駛，驅動力僅傳遞到後輪，以提高其效率和續航里程。在較高水平的橫向加速度或響應輪圈打滑時，作用在前輪上的電動馬達承擔所需的驅動功率傳輸，以優化駕駛動態和方向穩定性。

BMW最先使用在i3的ARB輪圈限滑控制與電動全輪驅動相結合，使汽車能夠在直線上保持最佳牽引力。該牽引力控制系統專為電動馬達的瞬時功率傳輸而配置，已集成到電動馬達管理中。這項機制不會使用到DSC動態穩定控制單元的長信號路徑，這意味著應用校正輸入的速度比傳統系統快十倍。

而後輪驅動的i4 eDrive40和全輪驅動的BMW i4 M50都安裝了ARB輪圈限滑控制。近驅動器輪圈打滑限制能將後輪驅動的優勢帶入i4 eDrive40而有中性的轉向反映；而在i4 M50中，它可將驅動扭力調整成最佳後偏置，分配在前後軸之間。

新i4也有提供Launch Control高扭力起步加速功能。啟用它可以讓駕駛在加速踏板貼在地板上的情況，施以最佳牽引力加速衝刺。啟用後，靜止狀態時的扭力振盪表明驅動系統已準備好啟動，此時即可立即提供最優化的前後軸動力組合輸出。

剛體結構和底盤

堅固的車身結構對於出色的操控性和舒適性至關重要。i4將高壓電池集成到車身結構中，進一步提高了其抗扭剛度。高壓電池組透過22個螺栓連接到地板總成上，而電池外殼也直接連接到前軸副車架上。

i4配備了用於增強後部車身剛度的支撐套件，並在前部配備整體式減震塔到前端支柱，其中鋁製剪切板與高壓電池外殼結合形成承重結構元素提供更大的剛度。為了提供i4 M50所期望的超清晰駕駛動態，還在兩個支柱塔之間安裝了一個額外的支架，有助於表現出M款車型更高的轉向精度。

雙接頭彈簧支柱前軸具有由鋁製成的旋轉軸承和控制臂，從而減輕了重量，改善了在不平坦路面上的衝擊響應。車軸運動學、輪距寬度和外傾角均經過特殊配置，可在橫向加速期間提高轉向精度和吸收橫向力。特定於i4的彈性運動學設計有助於確保精確的輪胎動態引導，並提高主要的乘坐舒適性。這包括使用液壓阻尼扭力支柱軸承來減少振盪和振動。而i4 M50還在前軸副車架中為前驅動單元配備了彈性軸承，這亦有助於提高隔音效果。

後五連桿後軸採用創新鋼板結構的控制臂以及鋁製輪圈和上支臂，以減少簧下質量。後軸抗扭控制臂和特定型號的彈性運動學設計，也有助於精確的輪胎擺動的引導。後電動馬達的雙彈性軸承完全集成在後軸副車架中，與副車架的大型支撐底座相結合，同時提供有效的隔音效果。

精確轉向

車身和底盤支架的結構剛度提供了急轉彎反應而有出色過彎動態。機電轉向提供出色的方向精度和對來自不平坦路面的破壞力的低靈敏度。它始終為駕駛提供準確的反饋，並且不會發生扭力轉向，即使在急加速或急減速期間也是如此。而標配的Servotronic速度感應動力輔助轉向系統還提供了非常直接和舒適兩種設置。

i4 M50的標配的可變運動轉向系統(i4 eDrive40為選配)將Servotronic速度感應功能和與速度相關的可變齒比調整功能結合，這使停車時更加輕鬆、靈活，同時提高了中等速度下的敏捷性和較高速度下的轉向穩定性。

然而，轉向並不是唯一影響直線平衡和過彎穩定性的因素。i4均標配抬升抑制減震系統，可根據不斷變化的彈簧行程產生線性增加的阻尼力，從而改善阻尼響應。隨著顛簸路面引起的振動，車身運動會明顯減少。前軸和後軸回彈的額外液壓阻尼則可防止在大顛簸行駛時過度下沉，避免產生不舒適的重擊感。

可選配的自適應M懸吊(i4 M50為標準配置)允許駕駛根據駕駛情況和個人喜好調整減震設置。每個輪圈的前後減震器均透過電子方式單獨控制，這增加了過彎時的敏捷性和車身穩定性，同時也提高了乘坐舒適性。阻尼力透過連續可調的閥門進行調整，在考慮縱向和橫向加速度、車速、轉向角、車身加速度，以及前輪加速度後，這些閥門被控制在幾毫秒內來根據需要調節阻尼力。

另外，這兩款i4車型還配備了後氣壓式懸吊，其自動水平調整功能可使其在承載重物時，都能隨時保持恆定的行駛高度。而氣壓式懸吊的配置還能透過大大降低車身俯仰和側傾，來提高乘坐舒適性並提高操控能力。

集成式電子制動系統

集成制動系統有助於消除制動能回收過程中不需要的踏板反饋。它可在i4 M50 上以195 kW的最大功率回收動能，i4 eDrive40則為116 kW，從而提高效率和行駛里程。得益於尖端技術，制動啟動、制動助力器和制動控制功能結合在同一個緊湊的模組中，所需的制動壓力是透過電動執行器觸發的，這種工作原理可以更線性動態地產生制動壓力，並確保駕駛穩定性控制系統更快、更精確地控制煞車。集成制動系統可根據駕駛的不同踩踏速度與深淺精確調整制動力，同時產生一致的踏板感覺，不受潮濕路面產生的任何影響。

輕合金輪圈和更先進的TPM系統

i4 eDrive40配備的18吋輕合金輪圈，而19吋為選配。i4 M50包括帶有前後混合尺寸輪胎的19吋M輕合金輪圈。並有其他19吋和20吋輪圈選配。而i4還配置了高階的輪胎壓力監測器，此系統的傳感器傳遞每個輪圈的輪胎壓力和溫度數據，然後處理這些數據以在控制顯示屏中生成相應的讀數。

輪胎壓力監測器還考慮了所安裝輪胎的特定數據，包括製造商、尺寸和生產日期，並且首次在i4可以在工廠或服務合作夥伴處透過二維碼進行掃描。該系統是BMW獨有的，簡化了iDrive選單中輪胎壓力指示器的使用。在輪胎選單項目中，駕駛只需設定車輛是部分裝載還是滿載，即可查看理想和當前輪胎壓力的信息，並決定是否需要對其進行調整。

另外，數位輪胎診斷功能透過處理來自BMW後端輪胎壓力監測器的數據，以及壓力、溫度和輪圈速度讀數來預測輪胎的剩餘壽命，從而幫助車主提供輪胎磨損的建議。如果當檢測到需要更換，還可以透過 My BMW App應用程式通知車主。

智能輕量化設計和優化空氣動力學

車身和底盤的智能輕量化設計使相關部件的重量和功能特性得到優化，以獲得卓越的剛性和碰撞安全性。i4使用由擠壓鋁和壓鑄鋁彈簧支柱製成的動力單元側梁。車頭蓋和前葉子板由鋁製成。極其堅固的乘客艙由熱沖壓鋼和鋁合金製成。

無稀土電動馬達

BMW在i4 eDrive40中配備一個電激同步電動馬達驅動於後軸，i4 M50則配備兩個電動馬達驅動各於前後軸。驅動系統的高效率和尖端的NMC-811電池技術為其提供了很長的續航里程和卓越的日常可用性。極強的充電技術，可實現200 kW大功率直流快速充電。

i4 M50由一個前部255 ps的電動馬達和一個後部308 ps的電動馬達提供動力，它們的總輸出功率為536 ps。i4 eDrive40單後置電動馬達則可提供335 ps的最大馬力。動力透過單速變速箱傳遞到相應的驅動軸，而變速箱與電動馬達安裝在同一個緊湊的外殼中。此款BMW集團內部開發的電動馬達，其動能效率轉換高達 93%，比目前內燃引擎的不到40%極有效率。

註：i4電動馬達中轉子的勵磁不是由固定的永磁體引起，而是由電能饋入線圈所引起。這允許在轉子的製程完全避免使用稀土所內含的稀有金屬(磁性部件所需)。

i4 M50的運動加速功能

每當啟用SPORT模式時，都可以根據駕駛的需要啟用專門設計的升壓功能，用於釋放兩個電動馬達的最大輸出以實現最快加速度。Sport Boost功能可將系統的綜合驅動功率提高67 ps，最高可達536 ps，持續時間超過10秒。同時，組合扭力增加了65 Nm，達到795 Nm。額外的加速爆發還伴隨著M專屬的「電音配樂」。

自適應動能回收

自適應和單獨調節的動能回收意味著制動能量回收的強度可以根據行駛情況進行調整，這透過來自導航系統和駕駛輔助系統的傳感器數據進行檢測。能在即將到達轉彎之前，例如：路口或路段的交通限速較低時，一旦駕駛鬆開加速踏板，就會啟用非常高的回收效能。

當接近前方車輛時，驅動單元可切換啟用電動馬達的發電功能，以便將能量反饋到高壓電池中。當與預期的駕駛風格相結合時，自適應回收功能最多可允許超過90%的減速需求，可僅使用制動能量回收功能啟用時同步執行，而無需啟動液壓制動系統造成電力消耗。

自適應回收功能在使用D檔時啟用的標準設置之一。並且，可以在iDrive選單中選擇高、中或低制動能量回收設定。i4 eDrive40的最大回收功率達116 kW，i4 M50 則為195 kW。在D檔模式下，只要鬆開制動踏板，i4就會以最低速度起步，從而提高了機動和停車時的舒適度。當駕駛鬆開加速踏板時，並使用B檔就可切換最大的動能回收量，在這模式可使i4可在幾乎不使用制動踏板的情況下，在城市擁擠交通中「單踏板」行駛。

高壓電池

第5代BMW eDrive技術包括採用最先進電池技術的高壓電池。與2020年式i3的電池相比，電池單元的體積能量密度提高了40%。並且最新一代高壓電池在性能、充放電、耐用性和安全性方面都表現出卓越的品質。另外，第5代BMW eDrive 高壓電池特別適合原材料的再利用，所使用的材料及其設計使回收率可高達 90%。

i4的高壓電池由四個模組組成，一個72節電池模組和三個12節電池模組。它們一起分別提供了83.9 kWh的淨能量和81.5 kWh的淨能量，這使得i4 eDrive40的估計續航里程約為300英里(約483公里)，而 i4 M50的估計續航里程為245英里(約394公里)。

具有熱泵功能的集成加熱和冷卻系統

i4為座艙配備了標準的集成加熱和冷卻系統，以及其高壓電池和使用極其高效的熱泵功能運行的驅動系統。該系統包括三個冷卻/加熱迴路，這些迴路可以透過電動閥與共享膨脹水箱互連。在較低的室外溫度下行駛時，驅動單元產生的多餘熱量用於加熱高壓電池。

BMW開發的高度集成的熱泵版本比2020年式i3中的系統節能高出75%。其包含了一個兩級冷卻模組、一個製冷壓縮機、兩個蒸發器、水冷式冷凝器和高性能控制單元，共同確保了BMW eDrive動力組件和車內在任何運行狀態和所有常規天氣條件下的最佳溫度控制。

在極低的環境溫度下，熱泵由一對強大的連續流加熱器輔助，每個加熱器提供9 kW的加熱功率。這確保了在任何情況下都可以非常有效地提供與傳統內燃動力BMW車型相當的熱舒適性。而最新版本的熱泵還能利用環境熱量、除濕熱量、以及電動馬達的廢熱實現節能運行。

集成的加熱和冷卻系統還確保在高功率要求的高動態駕駛情況下，以及在直流充電站快速充電時對高壓電池進行最佳溫度控制。如果導航系統的路線引導功能已啟用並已安排i4在快速充電站停靠，則預期熱管理會預先自動對電池進行預處理。意味著在到達充電站時將處於最佳工作溫度，以便以最大容量進行快速有效的充電。而熱管理還會即使考慮了幾個因素，包括當前電池溫度、剩餘里程，以及車外溫度…等等。