[情報] Tesla Model 3 背後的秘密技術

[Scape (缺鈣缺很大)]

來源：
https://goo.gl/fFjgTH

The secret tech behind the Tesla Model 3

標題：Tesla Model 3 背後的秘密技術

When it comes to Tesla, attention is usually focused on its production
struggles, the latest actions of company founder Elon Musk or, from a
technology perspective, its pure-electric powertrains. But with the Model 3,
the firm is also aiming to pioneer a new approach to chassis and suspension
design.

談到Tesla，人們的注意力通常集中在其掙扎於產能，公司創始人Elon Musk 的
最新言行，或者從技術角度來看，其純電動力系統。 但藉由Model 3，該公司還
致力於開創一種新的底盤和懸架設計方法。

Tesla’s approach to designing those areas, which are crucial elements in
defining a car’s character and desirability, didn’t follow usual automotive
industry practice for volume car production. Autocar spoke exclusively with a
number of Tesla engineers to gain an insight into that development process.

Tesla 設計這些部件的方法，是確定車輛個性和可取性的關鍵因素，他們並沒有
遵循汽車行業一般量產汽車的做法。 Autocar 專門和眾多Tesla 工程師進行了
交流，以深入了解該開發過程。

Most manufacturers these days build major new models from a platform or
architecture, but when it came to the design of the Model 3’s chassis and
suspension, Tesla engineer stuck with a ‘first principles’ clean-sheet
approach. The starting point were the tyres, which Tesla describes as the
unsung heroes of its cars and crucial to feel and drivability. Development
started in 2015 and Tesla worked with tyre manufacturers for almost three
years, which is longer than the time spent on the Model S’s tyres.

如今大多數製造商都是從平台或架構中構建主要的新車型，但在設計Model 3 車
架和懸吊時，Tesla 工程師堅持使用"第一性原理"達到其需求。起點是輪胎，Tesla
稱其為車輛的無名英雄，對駕駛感覺和性能至關重要。開發於2015年開始，Tesla
與輪胎製造商合作將近三年，這比花在Model S 輪胎上的時間更長。

https://i.imgur.com/V80QZE0.jpg

Tesla says tyres for a high-performance electric vehicle are challenged in a
way that those on a car powered by an internal combustion engine (ICE) are
not. A two-wheel-drive Model 3 with a long-range battery weighs just over
1700kg, so tyres have to cope with high loads as well as a 155mph top speed
(for dual motor versions) plus continual torque input, either when
accelerating or during regenerative braking.

Tesla 表示，高性能電動車的輪胎受到的挑戰是現在的輪胎是為了裝在內燃機(ICE)
驅動的汽車上的。配備遠程電池組的兩輪驅動Model 3 重量超過1700kg，因此輪
胎必須應對高荷重、250km/h 的最高速度(雙電機版本)、以及無論是在加速時還
是在再生剎車時所帶來的持續扭矩輸入。

The bulk of mass of an EV is usually located lower than in an ICE-powered car
due to the battery packs being mounted under the floor. As a result, there is
less vertical force build-up through the outside pair of tyres to generate
grip when they corner. To tackle that, Tesla focused on tread stiffness,
developing new compounds to deliver the desired combination of cornering grip
and low rolling resistance. The tyres are filled with sound-absorbing foam to
suppress noise amplified inside the tyre cavity.

由於電池組安裝在地板下，電動車大部分的質量通常低於內燃機所驅動的汽車。
所帶來的結果是，轉彎時外側輪胎用來產生抓地力的垂直力較小。為了解決這個
問題，Tesla 專注於胎面剛度，開發新的化合物，以提供所需的轉彎抓地力和低
滾動阻力。輪胎內貼滿吸音泡棉，以抑制輪胎腔內放大的噪音。

Each rear wheel has six degrees of freedom – five links and one damper,
similar to a double wishbone – but the links have been split to give better
control over the forces transmitted through the tyre’s contact patch. The
front suspension has also been designed to provide maximum protection in the
stringent, small-overlap frontal collision crash test.

每個後輪都有六個自由度 - 五個連桿和一個阻尼器，類似於雙A臂 - 但是連桿
已被拆分，以便更好地控制通過輪胎接觸面所傳遞的力。前懸架的設計還用於在
嚴格的小範圍正面碰撞試驗中提供最大程度的保護。

https://i.imgur.com/GMPvnzW.jpg

Apart from the direct injury that can occur in accidents, doors can jam and
EV batteries can be threatened too. To counter this, sacrificial links are
designed to snap when the front wheel and suspension takes a hit.

除了事故中可能發生的直接傷害外，車門也會卡住，電池也可能受到威脅。為了
解決這個問題，連桿設計成在前輪和懸架受到撞擊時可被犧牲折斷。

That allows the wheel to rotate around a third link, moving the wheel outside
of the body and pushing the car, the occupants and the batteries away from
the point of impact.

這可使得車輪圍繞第三連桿旋轉，將車輪移動到車身外部並且將車輛，乘員和電
池推離撞擊點。

The additional motor in all-wheel-drive variants sits on two mounts in the ‘V
’ of the front subframe and pivots backwards into a void in the event of a
collision. The electric power steering system has a rapid 10:1 ratio, giving
two turns lock-to-lock. The system has full redundancy with separate power
feeds taken directly from the high-voltage battery, two electronic control
modules and two inverters providing ‘hot backup’ if one fails.

全輪驅動車型中的另一個電機位於前副車架兩個骨架的"V"中，並在發生碰撞時
隨樞軸向後轉到空隙中。電動轉向系統具有10：1的快速轉向比，可以兩圈打死。
系統具有完全冗餘，可直接從高壓電池獲取獨立的電源，兩組電子控制模塊和兩
個逆變器提供了"hot backup"以防其中一組失效。

https://i.imgur.com/JJ6Supx.jpg

Tesla’s engineering team opted to fit more expensive four-pot brake calipers
at the front of the Model 3 rather than a cheaper, single-piston sliding
version for superior pedal response. That also allowed the firm to design its
own piston seals that fully retract the brake pads after braking, cutting
drag and boosting the available driving range.

Tesla 的工程團隊選擇在Model 3 的前輪安裝更昂貴的四活塞卡鉗，而不是更便
宜的單活塞版本，以獲得出色的踏板反應。這也使得該公司能夠設計自己的活塞
油封，在剎車後能完全縮回剎車片，減少阻力並提高可用的行駛里程。

The discs themselves have been designed to last for the life of the car
(about 150,000 miles), which is possible because the Model 3’s regenerative
braking system reduces how much the conventional brakes are used. Rust could
be an issue over that time, so engineers developed new anti-corrosion
techniques. Such attention to detail is indicative of the development team’s
‘more and’ mantra: if an improvement is made in one area, whether for
performance or cost reasons, Tesla’s team commits to making another
improvement elsewhere.

這些碟片本身的設計可以延長汽車的使用壽命(約150,000英里)，這是可能的，
因為Model 3 的再生剎車系統減少了傳統剎車的使用量。生鏽可能是一個問題，
因此工程師開發了新的防鏽技術。對細節的這種關注解釋了開發團隊的"more and"
口頭禪：如果在一個領域做出改進，無論是出於性能還是成本原因，Tesla 的團
隊保證會在其他地方做到另一項改進。



What’s the frequency, Elon?

Tesla drew on learnings from Nasa when refining the Model 3’s suspension
settings to ensure the car would be comfortable.

Tesla 在改進Model 3 的懸架設置時藉鑑了美國NASA 的經驗，以確保車輛舒適。

The Californian company’s engineers turned to a study by the space agency on
the limits of human capability, which included research into how long the
body can be subjected to a certain frequency without feeling uncomfortable.

這家加州公司的工程師們為了學習了解人類能力的極限而向太空機構求助，其中
包括研究人體在受到特定頻率影響下有多長時間不會感到不適。

The vertical frequency (measured in hertz) at which the suspension moves
affects not just comfort but how a car feels to drive, whether it be relaxed
and serene or sharp and edgy.

懸架移動的垂直頻率(以赫茲為單位)不僅影響舒適性，還影響駕駛感受，無論是
放鬆平靜或是激烈急躁的。

Tesla says the suspension of most cars is sprung and damped to move at
between 1.0Hz and 3.0Hz. For the Model 3, engineers settled on a vertical
frequency for the suspension that is equivalent of a brisk walk or a slow run
to give a chassis feel that was comfortable yet sporty enough to harmonise
with the performance of the powertrain.

Tesla 表示，大多數汽車的懸架彈簧和阻尼都會在1.0Hz 到3.0Hz 之間。對於
Model 3，工程師對於懸架的垂直頻率設定採用了相當於快走或慢跑，使底盤感
覺舒適而又運動，足以與動力總成的性能相協調。


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.34.252.81
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1539957954.A.A62.html
噓 whizz:   翻成懸架  妳還是回去洗洗睡吧
→ Scape: https://i.imgur.com/11G0xKV.png
推 viavia2357: 好了啦
→ Scape: suspension 為何不能翻成懸架？請講出理由，這才是討論
推 ily: 我覺得ok啊?
推 MunezSu:  https://i.imgur.com/tZWNWKO.jpg
推 MunezSu: 特斯拉工程師在”量產第一守則”上遇到困難，而必須從原
→ MunezSu: 點從頭來過（clean sheet). PS.量產第一守則” The makin
→ MunezSu: g of standard interchangeable parts” 通用零件的製作
→ MunezSu: 。我的理解是這樣啦，不是工程師堅守第一守則
推 sandiago: 優質好文
→ Scape: 我看到clean-Sheet這詞的時候原本想到的跟上面講的差不多
推 melic: 這個翻譯已經很方便閱讀了
→ Scape: 但是後來查了一下clean-Sheet design這詞發現有別的涵意
→ Scape: 講的是一種設計方式或是設計意涵
→ Scape: https://goo.gl/DPt3zY
→ Scape: 中文似乎還沒有相對應的詞，很難幾句話帶過
推 JubeChocobo: 懸架就大陸翻譯阿
→ Scape: 後來就選擇不翻clean-sheet這詞直接帶過，不然翻成"全新
→ Scape: 設計"好像也怪怪的。
→ psp1007: 堅守"一切歸零的首要原則"     如何？
→ Scape: 另外Elon很強調物理學上的first principles，他也一直把這
→ Scape: 概念灌輸給他的工程師們,所以應該是說堅持first principles
→ Scape: 而不是工業上的量產第一守則
→ Scape: 他底下的工程師用"first principles"做事已經有多個例子出
→ Scape: 現在某記者訪談認識Elon的人而寫的傳記中
→ randy061: 不喜歡大陸用語
→ randy061: 不過翻譯還是辛苦你了
推 NKAC: 習慣用語的問題，台灣懸吊聽慣了，雖然知道2個是同一個東西
→ NKAC: 還要轉一下。謝謝翻譯
→ Scape: 懸架怎麼會是大陸用語？台灣本來就有人在用啊
→ Scape: 遠流字典：https://goo.gl/LvGE6V
推 MunezSu: 原來Elon有個第一原則，我自己看來也覺得怪怪的，因為前
→ MunezSu: 文在講生產，我就想到生產了。查了是first principle rea
→ MunezSu: soning 就是把問題逆向拆解成基本元素，再建構成非線性
→ MunezSu: 的結果。 那clean-sheet就很好翻了。 clean-sheet從字面
→ MunezSu: 上就是從頭開始的意思，從白紙開始。之後的從輪胎（基本
→ MunezSu: 要素），懸吊，兩個獨立建構，就符合非線性。
→ l8th: clean sheet means, close if not equal, building from
→ l8th: scratch
推 snd: 好文
推 waterdesign: 嫌一堆的自己來翻好了
推 amethystboy: 謝謝分享
推 loat: 謝翻譯分享
推 ron08072002: 謝翻譯
推 smart1989: 推
→ bosmin100: https://reurl.cc/gmnDX
推 windzend: 好文
推 ainor: 一樓給多少錢翻譯？
推 gowellplayer: 推 辛苦了
→ trickart: 不會翻就不用硬翻
推 zizou: 不喜歡看不要看就好了...硬要噓的看了很煩
→ dcoog7880: 推
噓 sparco: 確實翻的很糟，不是機械專業要硬翻這類文章看起來就是彆
→ sparco: 扭。F1板還有一篇翻譯到sprung，那段基本上是胡言亂語，因
→ sparco: 為他跟本搞不清楚sprung是什麼，這是隨便一個機械系大學
→ sparco: 生都知道的基本東西，然後底下還有人推翻譯，這很有趣，你
→ sparco: 可以看到人有多盲目，好像有英文再上個色就專業的不得了，
→ sparco: 明眼人一看就知道不是那回事。要分享OK，我是覺得不如把英
→ sparco: 文排版弄好，讓大家直接看英文比較方便
推 McLaren650S: 我覺得已經翻的很好了，閱讀也容易。，樓上覺得翻的
推 McLaren650S: 不好那也多翻譯幾篇文章來拋磚引玉一下，不要只會說
推 ariete: 其實就是車輛動力學的內容而已啊，用到多連桿懸吊，結果無
→ ariete: 法解決胎面荷重分佈、最後跟輪胎公司一起開發新胎來解決…
→ ariete: …怎麼不先考慮機構瞬心、前後軸重心位置、RollCenter是
→ ariete: 不是設定錯誤？
推 YJM1106: 怎麼會有鄉民覺得自己的見解會比國際大車廠高明QQ
推 ariete: 我沒有說我懂的比大廠多，而是車輛配重、懸吊形式是設計
→ ariete: 初期就決定了，輪胎調校是最後要量產、有試作車的時候才
→ ariete: 能作（這時候大概已經好90%，剩下微調了），然後Model3 20
→ ariete: 16發表，2015開始跟輪胎廠合作，這樣不是嗅到一絲奇妙的感
→ ariete: 覺嗎XDD，蠻好奇換上一般AM胎，這台車跑起來的輪胎磨耗會
→ ariete: 怎樣
→ Scape: 所以這文章才說Model 3的設計起點與傳統不同啊
→ Scape: 而且電動車的低重心要配重也不是那樣容易，燃油車更改引擎
→ Scape: 位置就能將重心大幅移動，在電動車已經將電池組計劃要放在
→ Scape: 地板底下時，低重心就已經被決定了。
→ Scape: 它的設計出發點就是跟傳統車廠不同，所以才會有這篇文章
→ Scape: 所以就不能以傳統的車輛設計眼光看，認為輪胎調校是最後才
→ Scape: 進行。
推 ariete: 重心再低，也沒有方程式賽車低，哪有可能設計不出來XD
→ Scape: 方程式賽車推桿式懸吊加上超寬胎跟房車能比嗎？
→ Scape: 這篇在講的就是設計方式的不同，你硬要以傳統設計方式去
→ Scape: 看他實在很奇怪，誰規定輪胎要最後才調校？
→ Scape: Tesla 工程師從電動車的低重心出發，更改輪胎配方這也不行?
推 ariete: 寬胎都拿出來講了，寬胎更難設計好嗎……
→ ariete: 不是不行，而是沒必要，好像現在發一篇說地球是圓的一樣。
→ ariete: 不是全盤否定Tesla想從“新”設計，像之前講驅動力與輪胎
→ ariete: 變形那篇就是新發現，但這篇很明顯不是
→ ariete: 不是誰規定輪胎要最後調，而是你要有實車才能調輪胎，CAD
→ ariete: 、CAE可調不了輪胎性能，然後你有了實車再花三年調胎 = 慢
→ Scape: 嗯...是你先提方程式賽車的耶
→ ariete: 三年賣車，中間還改配置還要重調，搞RD？
→ Scape: 況且你怎知沒必要？
→ Scape: Tesla工程師一定是看到了些什麼知道這樣能提高抓地力與
→ Scape: 續航能力，你怎能武斷的說這樣做沒必要？
→ Scape: 他說跟輪胎廠溝通三年，不代表這三年就只是在做調胎這件事
→ Scape: 從原型車到量產有太多事情需要解決跟驗證的，我想你說它慢
→ Scape: 事根本沒考慮到這些，你一直認為"調胎"是放在最後，你才會
→ Scape: 以為光是調胎就花三年
推 Leika: 全車鋁合金的 看到比照賓利 要閃遠些
→ Leika: 原廠修復 動輒二三十萬 民廠無從鈑烤
推 ariete: Model3不是全鋁的XDD
推 kids1991: 推