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在汽车传动系统中，能够完成分离和接合作用的装置被称为离合器。

离合器的控制方式主要有两种：针对自动变速的和针对手动变速（MT）的离合器。

装载自动变速的离合器由车载电脑进行控制，而装载手动变速的离合器由除去油门刹车之外的第三个操作踏板进行控制，踏板和离合器之间的外部连杆可以是机械式的，也可以是液压式的，甚至还出现了无踏板的电子离合器E-Clutch。

离合器操纵机构有如下分类。

如下给出了离合器操纵原理图。

通过对脚踏板处施加100N的压力，先乘以踏板上的杠杆比（3：1），在拉索上得到300N的力；再乘以离合器拨叉上的杠杆比（4：1），最后在分离轴承处产生了1200N的力。

1、机械式离合器操纵机构

以拉索式操纵机构为例，机械离合器系统主要包括：离合器踏板和分离杠杆、离合器分离拉索、分离叉及分离轴承。

离合器踏板通过拉索机械连接至分离叉，离合器踏板的自由间隙由分离轴承和膜片弹簧分离指之间的间隙量表示，通过更改拉索外壳长度可以调节自由间隙，缩短拉索外壳可增加离合器踏板的自由行程。

2、液压式离合器操纵机构

液压离合器系统主要包含有三个主要部件：主缸、释放油缸、离合器踏板。

总泵将液压油储存在储液罐中，并为系统操作提供压力。踩下离合器踏板时，总泵中的压力增大，迫使油液进入分离缸，从而使离合器分离拨叉移动。分离叉和分离轴承压缩离合器盖的膜片弹簧以分离离合器片。

3、电子离合器E-Clutch

针对手动变速的电子离合器E-Clutch的作用在于，可以不需要离合器踏板，只要手就可以完成换挡，进而实现手动变速箱的混动化。这也就意味着，配备MT的传动系统可以进行混动改造，进而达到一定的节能减排效果。以舍弗勒旗下LuK电子离合器为例，最多可减少8%的CO2排放。具体有三种解决方案：MTplus离合器、线控离合器（clutch-by-wire）和电子离合器（ECM）。

（1）MTplus离合器

MTplus仍采用液压传动，但在压力管道中加入了执行机构，从而减少了执行时间和次数，并使车辆具备“滑行”功能以达到降低油耗的目的。

执行机构可使离合器通过踏板（1）进行常规驱动，也可通过带有主轴驱动（2）的电机进行自动驱动。因此，驱动力利用储液罐（4）内的液体通过与从动缸（5）平行的一个主缸A或主缸B（3）进行传送，从而最终驱动离合器（6）。

（2）线控离合器（clutch-by-wire）

踏板和离合器释放系统之间的机械或液压连接完全被踏板力模拟器取代，并由执行机构完成离合器的开闭操作，使驾驶者仍体会手动驾驶的乐趣，但实现了更高效率。通过相关概念车的测试，可降低17%的油耗和CO2排放。

线控离合器工作原理：当踩下离合器踏板（1）时，踏板的位置由踏板模拟器（2）探测到，并连同车辆信号（4）等数据一起被控制器（3）解读。这些数据可用来导出离合器目标力矩，该力矩由电机（5）利用主轴驱动进行设定，并经由主缸（6）和从动缸（7）通过主轴驱动的运转传送至离合器（8）。

（3）电子离合器（ECM）

电子离合器完全取消了离合器踏板，当驾驶者改变档位时，传感器会提供离合器分离信号；当驾驶者挂入某档位时，系统会随之自动进行换挡啮合操作。

通过操作换挡杆（1），感应器（2）会探测到离合器分离与接合信号。在控制器（3）内驾驶员想改变挡位的意图通过车辆信号（4）等附加数据予以评估。这些数据可用来推导出离合器目标力矩，该力矩由电机（5）利用主轴驱动进行设定，并经由主缸（6）和从动缸（7）通过主轴驱动的运转传送至离合器（8）。

电子离合器的应用

有人说自动挡开起来轻松，但是手动挡省油，有人说自动挡易于上手，但是手动挡更有驾驶乐趣。此时，有人就提出了疑问：难道不能将两者结合起来吗?

2020年初推出的上汽五菱宏光S3采用自动离合器，其关键部件自动离合控制机构来自舍弗勒，它在保留手动变速箱的基础上，去除了离合器踏板，驾驶员可直接通过换档手柄进行换档。当安装在换挡手柄内的传感器识别到驾驶者的换档意图时，控制器会结合当前的车辆状态和路况，控制液压执行机构，从而实现离合器的结合和分离，进而完成平顺的换档过程。

如此一来，也就没有了我们平日里熄火的尴尬，再也不用手忙脚乱的去寻找离合器的结合点。手动挡位依旧采用了6挡的设置，兼顾手动挡的驾驶乐趣与自动档的轻松驾驶特点，这不正是我们想要的吗?！

  

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汽车离合器“离-合”就好，为啥还装减振器？

为什么要装扭转减振器？

我们知道，发动机的动力是经过离合器传递给变速器的。所谓离合器，顾名思义，负责发动机与变速箱之前分离和结合。也就是决定发动机动力能不能进行下一步传输的关键部件。当然，发动机的扭矩波动也会传递给它。因此，除了上述功能外，离合器还有一个很重要的作用——衰减发动机与变速器之间不平稳的扭转振动。这就离不开动力传递中的一个关键部件——扭转减振器（CTD）。各位看准了，这可不是我们经常说的DCT。



 什么是扭转减振器？

不同于电动机和涡轮机，内燃机不能输出恒定不变的转矩。不断变化的曲轴角速度引起振动，并经由离合器与变速器输入轴将振动传递到变速器，由此产生了令人讨厌的噪声。扭转减振器就是用来使发动机与变速器之间振动最小化的装置。

飞轮质量的不断降低和现代汽车的轻型化趋势使这种令人讨厌的噪声更加严重。所以，现在每辆车都需要经过专门的发动机调整，这就产生了多种类型的减振器及不同结构。












扭转减振器应用于离合器从动盘上的不同结构分类

下图从左至右分别为：刚性从动盘、柔性从动盘、带有预减振功能的从动盘、带有主减振功能的从动盘、同时带有预减振及主减振功能的从动盘，其中前三种用于双质量飞轮上。

从动盘的结构是根据车辆形式和需求来选择的。

如果因为安装空间不足或因财力有限，而使车辆不能配备双质量飞轮或阻尼式飞轮离合器时，就可以考虑采用带扭转减振器的离合器从动盘，它是车辆传动系中节省空间的扭转振动解决方案。

 

带扭转减振器的离合器从动盘的分类

现代车辆构造中，离合器扭转振动的阻尼可根据每个客户的不同需求而量身定做。可提供从简单的、性价比高的、只有一级的扭转减振器，到复杂的、四级或五级扭转减振器（可提供在各种载荷条件下的最优的阻尼效果）。

下图为典型的带两级扭转减振器和预减振器及阻尼可变的离合器从动盘。

它的组成元件是：离合器摩擦片（1），被摩擦片铆钉2铆在波形弹簧片（3）上，而这些波形弹簧片则通过铆钉被紧紧地固定在从动片（17）上。从动片（17）通过定位衬套（22）在盘毂上旋转。

扭转减振器的构成为：预减振器（带弹簧10和11），主减振器（带弹簧12和13）和阻尼控制盘总成（阻尼片8，阻尼控制盘20，蝶形弹簧7，及阻尼支承片9）。

 

上图右边展示了三种不同形式的扭转减振器。

右上的扭转减振器是一个带阻尼片的简单阻尼装置，它产生恒定的摩擦和两级作用曲线。

右中的扭转减振器与右上的基本相同，只是多了两个阻尼片。它们由有机材料或塑料制造。有机材料的阻尼片有更高的摩擦系数，而塑料阻尼片的摩擦系数较低，但耐磨损性能很好。

右下的扭转减振器具有可随转角改变的三级阻尼，两级主减振器以及独立的两级预减振器。它主要用在柴油发动机驱动的汽车上。

基于工况的离合器扭转减振器减振特性分析

离合器扭转减振器工作过程可由下图的“扭矩特性曲线”所示。扭转减振器的旋转角度与转矩大小相对应，中间折线表示理论上的转矩特性曲线，而带阴影区域的则表示考虑到了摩擦（阻尼）的转矩特性曲线。

驱动工况下减振器的作用：车辆在发动机驱动下正常行驶过程。此时，大多数发动机的转速范围为1000～2000rpm。该工况是扭转减振器的主要工况，是主减振级的工作阶段。为了有效的减小传动系的固有频率，主减振级需要较小的扭转刚度，较大的旋转角度。但受制于离合器的空间尺寸，其不可能获得很大的转角，一般最大取12°～15°。

怠速工况下减振器的作用：怠速工况指汽车停止不动，离合器处于结合状态，发动机在无负荷下运转，变速器处于空挡运转。此时存在怠速噪声。通过的预减振级结构，其刚度较小，其先于刚度较大主减振弹簧作用，从而有效降低怠速噪声。

 

下图显示了发动机和变速器在怠速时的扭振行为。

如果没有扭振减振器，振动直接传递到变速器。

如果有扭振减振器，有些振动就会被扭振减振器吸收。

 

双质量飞轮（DMF）的出现

随着现代发动机性能提升对传动系统振动的影响越来越大，同时，由于没有足够大的内部空间，导致传统离合器从动盘的扭转减振器已经不能满足越来越高的性能需求，这就要求使用更高性能的扭转减振器。

这时，双质量飞轮DMF（Dual Mass Flywheel）出现了。　　

扭振乱不乱，DMF说了算！相比于DCT，它的知名度小多了。

问过身边的非专业用车人士：“兄dei，DCT大家都很熟悉，那你知道DMF吗？”他们都很礼貌的反问：“哥们，这**是个啥？”

实际上，正是这位叫做DMF的“大佬”在背后默默的付出，才会使得发动机的扭振问题得到了很好的改善，因此，我们将在后续还要给大家一起聊聊DMF。

 




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湿式离合器均为自调式，而干式离合器则需要人工调整其间隙（也就是离合器的上行程量和下行程量）。

 

老司机的做法

把汽车停放在附着良好的水平路面上，拉好手刹。把汽车启动后，踩下离合器，挂入二档，然后右脚缓慢加油，把发动机转速提高到2000r/min左右，同时左脚缓慢抬离合器踏板，如果发动机被憋住熄火了，说明离合器是良好的，还可以使用一段时间；如果离合器踏板抬到头了，发动机仍然不熄火，说明离合器打滑了，需要更换离合器片。经验丰富的老司机还能够根据发动机熄火时离合器踏板的剩余行程，来判断离合器片的磨损程度，一般磨损越严重，发动机熄火时剩余的离合器行程越小。











我们在日常使用中，可以根据发动机转速与车速的对应关系来大致判断离合器是否打滑。比如在新车时，变速箱处于五档，发动机转速2000r/min，此时的车速是80Km/h；使用了一段时间之后，变速箱仍然处于五档，发动机转速仍然是2000 r/min，此时的车速却只有60 Km/h，这时我们就说发动机“丢转”了，就是离合器开始打滑了。这种情况下我们就需要检修离合器了，一般离合器分解后都是更换三件套：离合器片、离合器压盘和分离轴承。




离合器的行程与间隙

 

传统调节方法

通常要求的自由间隙在20到30mm范围内，并且每行驶10000Km检查一次。

机械式离合器操纵机构调整自由行程主要是调整拉杆或拉绳的长度。例如，很多钢索式离合器操纵机构调整自由行程的部位在分离拨又操纵臂与拉绳连接处。液压式离合器操纵机构调整自由行程的部位在离合器总泵推杆处或离合器分泵推杆处。

 

间隙自动调整机构

有些钢索式操纵机构离合器带有自动调整机构，不需要调整自由行程。



有的液压式操纵机构离合器分泵内有弹簧，也可以进行自动调整。

 

离合器自动磨损补偿机构

某些离合器产品是将调节机构与压盘制成一体，从而在每次操纵压盘之后都能实现自动调节。这样，摩擦衬片的磨损便与膜片弹簧的运动无关联。已知这样的自动磨损补偿机构的产品名称有：LuK公司的“SAC”、ZF Sachs公司的“XTend”、 Valeo公司的“SAT”等。

（1）Luk 公司的SAC自调式膜片弹簧离合器

下图为LuK自调整离合器的结构。



 传统离合器的膜片弹簧永久固定在旋转点上，在离合器分离时，膜片弹簧根据其形状特性提供一个力矩MDS，用来抵抗通过分离力F A作用在膜片弹簧指上产生的力矩。由于膜片弹簧的支承角度在磨损中改变，故膜片弹簧典型的载荷变形特性曲线将引起膜片弹簧扭矩和分离力的增加。具体磨损过程如下图所示。

 

 

而对于SAC，与传统的离合器相比，其膜片弹簧不是固定的，而是夹持在力感应弹簧和楔形调节环之间，靠力感应弹簧提供的感应力轴向支撑。

在使用新摩擦片时，力感应弹簧提供的感应力和分离力间有一力平衡，即FSensor= F A，此时膜片弹簧的工作情况与传统的离合器相同；在磨损时分离力增加，出现分离力大于感应力，即FSensor＜ F，此时分离力将膜片弹簧压向左边，抵抗感应力，进而在膜片弹簧与楔形调节环之间出现间隙，以至于楔形调节环在调节弹簧的作用下周向转动，从而消除此间隙。在调整结束时，膜片弹簧再次回到最初的角度位置，并在感应力和分离力之间再次达成力平衡。体工作原理如下图所示。

 

 

普通离合器与自调节离合器特性对照如下图所示。

 

（2）ZF Sachs公司X-TEND自调式膜片弹簧离合器

ZF Sachs公司的X-TEND自调式膜片弹簧离合器的外形如下图所示。在结构上它与LuK公司产品的楔形自调机构不太一样， 但其自调原理一样。其基本原理是在摩擦片磨损时保持膜片的安装位置， 然后自调机构根据逐渐磨薄的摩擦片厚度， 利用弹簧拉力自动补偿因摩擦片磨损而造成的间隙。

  

（3）Valeo公司SAT自调节离合器

Valeo公司生产的自调节离合器是通过压力板检测磨损前后膜片弹簧的位置，利用蜗杆和齿环自动补偿间隙，进而补偿由于摩擦片的磨损而引起的工作压紧力的变化，使离合器的踏板力在整个工作寿命期间保持恒定，为驾驶者带来舒适感。

 




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螺旋弹簧离合器的缺点较多，是否还在使用？

汽车转向时，产生离心力的位置是车辆质心，产生向心力的位置是轮胎与地面的接触点，质心位置高于接触点位置，所以它们共同作用会产生一个偏转力矩，在其影响下悬架伸缩，车身向外侧横滚。

摩托车转弯时，利用轮胎的外倾角度产生离心力与相对应的转向力，也就是藉由车身的外倾角度所带来的外倾推力，不过根据转弯的状态有时也需要透过轮胎的侧滑角带来转向力道。

无论摩托车还是汽车，离心力都是车辆行驶中力学平衡的重要一环。同样，离心力的作用也会出现在其它机械结构当中，比如离合器。











针对膜片弹簧离合器，其膜片弹簧是圆形旋转对称零件，平衡性好，在高速时，其压紧力降低很少；而对于螺旋弹簧离合器，周置的螺旋弹簧在高速下，因受离心力作用会产生横向挠曲，弹簧严重鼓出，从而使得对压盘的压紧力FN变小，如下图所示。






     


    螺旋弹簧离合器高速工作情况下，压紧力变小会导致离合器传递转矩的能力下降，但由于螺旋弹簧离合器结构已成熟完善，另外，螺旋弹簧离合器虽然通常不用于乘用车，但它们在重型商用车上很常见，因为单个膜片弹簧离合器不能提供足够的夹紧推力。

膜片弹簧离合器与螺旋弹簧离合器压紧力的对比分析

如下左图，当从动盘是新的且衬片厚度最大时，螺旋弹簧提供最大的压缩夹紧推力。随着摩擦衬片的磨损，螺旋弹簧会延伸并调节压盘和离合器盖间的距离，这会导致螺旋弹簧逐渐失去其夹紧推力；相反，当从动盘是新的时，膜片弹簧实际上是扁平的，因此它不能将其最大夹紧载荷施加到压盘上。随着摩擦衬片的磨损，膜片的碟形增加，作用在压盘上的载荷有效地增加。然而，增加的膜片推力被压盘和离合器盖间产生的间隙抵消，间隙逐渐扩大到弹簧的压缩力过度松弛的程度；因此，随着从动盘的进一步磨损，压盘载荷减小。






 


从上右图中，也可以看出：

1）螺旋弹簧离合器的压盘的压紧力随着摩擦衬片磨损的增加而线性降低；

2）而膜片弹簧离合器的压盘压紧力首先是随着摩擦衬片磨损的增加而增加，然后随磨损的增加而连续下降。可以看到，超过磨损极限后，压盘压力有显著的下降。

离合器摩擦片的更换

离合器片是一种以摩擦为主要功能、兼有结构性能要求的复合材料。汽车用摩擦材料主要是用于制造制动摩擦片和离合器片。这些摩擦材料主要采用石棉基摩擦材料，随着对环保和安全的要求越来越高，逐渐出现了半金属型摩擦材料、复合纤维摩擦材料、陶瓷纤维摩擦材料。

一般情况下离合器片的更换周期是5-6万公里。但这也和车主的开车习惯以及用车环境相关，如果车主开车比较温柔，用车环境的十分的良好，那么离合器片的使用寿命甚至能达到10万公里以上。

怎样降低离合器片的损耗
    1）不换档不要随意踩离合器；
    2）半联动的时间不要太长，依据路况及时改换档位；
    3）减速时不要下离合器踏板，应等车速降至合理范围内再踩下离合器踏板，增加离合器空转；
    4）运用1挡起步，以取得起步时的最大扭矩，减少离合器过载。




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所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。 离合器由摩擦片、弹簧片、压盘以及动力输出轴组成，对于手动挡燃油汽车而言，它位于发动机与变速器之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速器，以保证车辆在不同行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴。



变速器是传统内燃机汽车的标配，但却时常缺席于电动汽车（纯电动，不包括混动）。这是为什么？

首先，纯电动汽车的电动机，与内燃机相比，有两个特点：

1）低速，甚至零转速下也可以输出很大转矩；

2）工作范围特别广，典型范围0-7000rpm。（当然，以永磁同步电动机为例，在高转速下，输出转矩也会逐渐下降）。

正是由于以上两点，即使没有离合器与变速器，电动汽车也可以正常工作。

 

依据电动机和传统发动机外特性曲线对比来看，电动汽车从静止到高速的过程，只需简单通过电动机提速就可以，并不需要改变传动比来完成，所以就不需要变速器换挡；但是纯电动汽车到中后段加速的时候会感觉很乏力，且一般纯电动汽车最高速度都不是很高。这就是我们经常说的纯电动汽车起步的时候很带劲，当达到一定速度的时候再想加速就会觉得没劲了。

那么能不能加挡位呢?答案是肯定的。能加单挡还是多挡？

1、纯电动汽车传统后驱布局

多挡变速器能尽快达到最大功率的输出，能在起步或者低速转弯的时候有更好的加速响应。比如专门为驾校打造的搭载5MT变速器的奇瑞新能源eQ2驾校版电动汽车，另外东风俊风ER30也采用了多挡变速器，这属于传统后驱布局。

同传统内燃机汽车后轮驱动形式基本一致，电动汽车这种驱动布局都是带有离合器、变速器以及传动轴，驱动桥和内燃机的驱动桥一样，只是将内燃机更换成了电动机。也就是说，传统发动机舱依然布置了电动机、动力控制单元PCU以及变速器等一系列部件，通过传动轴将动力传至后轮。

电动汽车搭载多挡变速器的原因主要是为了提高“油改电”的零部件共用率以及为了用非常小的电动机满足相关动力性指标，总之是为了节约成本。到如今基本上很少汽车会使用这种驱动形式。

 




 



 

还有采用由英国制造商Hewland提供的多挡变速器的电动方程式赛车。




 

 

2、电机-减速器一体化后驱布局

1）两挡变速器

国产荣威MARVEL X、特斯拉roadster及保时捷Taycan则采用两挡变速器，这属于电机-减速器一体化后驱布局，相比单一的电机驱动系统，一体化驱动系统可有效改善电动机与电控间的匹配协同，最大程度改善电机出力特性，增加电机扭矩输出范围，同时提升车辆的性能。

 









 

上述保时捷Taycan两挡变速器采用了一个单向离合器、一个爪式离合器以及一个多片式离合器（图中的黑色三角形符号代表单向离合器，黑色圆形符号代表爪式离合器）用来换挡。

2）单级减速器

特斯拉Model S通过将PCU、减速器以及电动机整合在一起，降低了驱动部件的体积，不需要离合器（电动机输出轴直接连接单级减速器，而非内燃机用飞轮），电控换挡结构也比液压更简单可靠。

 





单级减速器由于利大于弊，其主要性能已经满足当前的使用，所以才被广泛使用。这不是说制造商已经放弃了提升经济性，只是现在还无暇顾及。所以采用单级减速器也只能代表现在是，并不代表以后一直是这样，也许未来电动汽车还会出现3速、4速甚至更多挡位也不是没可能。

最后总结来看：

纯电动汽车不需要离合器及变速器。因为电动机可以透过电力电子控制转速及扭力。停车则只需切断电力供应；混合动力汽车可以没有离合器，这时候发动机只用作发电（当电池没有电时）。但以燃油为主的混合动力车辆则需要离合器。

 




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随着新能源技术的发展，微型电动车逐渐进入了我们的生活。微型电动车的优势大家也非常清楚，停车方便，上下班代步，接送孩子







再适合不过了。那么一些聪明的车企也是看到了这一点，于是一家名为宏瑞的车企造一款微型电动代步车--小虎FEV。









小虎这个品牌大家一定很陌生，那我为大家科普一下它的由来，它是由东风汽车有限公司委托下属全资子公司郑州日产与北京宏瑞联合开发的。定位是一款家用、代步、微型的电动车。









3门两座版









5门四座版









看到小虎第一眼，我猜测不管是年龄比较大，还是年轻的消费者，都会被它呆萌可爱的外观所吸引，前脸采用封闭式的格栅设计，前大灯和后尾灯都采用了椭圆式设计。应该会很讨喜。另外，新车还提供双色车身设计，搭配梅花样式的轮毂，个性灵动。









虽然小虎FEV定位是A00级的电动车，但是它的空间可一点都不小。坐在车里丝毫感受不到压抑，从官方数据来看，三门两座版的长宽高分别为2920/1499/1610mm，轴距为1980mm；五门四座版的长宽高分别为3380/1499/1610mm，轴距为2440mm。平时接送完孩子或者去买菜基本没有什么问题。










车尾设计较为简洁，整体看上去视觉重心偏高。但是加上这个可爱的车标，档次感提升了不少。










进入到小虎FEV车内，中控台和座椅依然采用了双色设计，非常年轻时尚。值得一提的是，高配车型上提供三辐式多功能方向盘，双联屏设计，此外还加入了收音机、蓝牙等功能，并且可以通过USB连接储存设备观看视频。









有意思的是，低配车型虽然没有中控屏幕，但是自带了一个手机支架。









新车的换挡机构被集成在了中控台中央，不过有意思的是除了按键式换挡机构以外，还提供旋钮式换挡机构。在配置上也提供了倒车影像和倒车雷达。









虽说它是一款3万左右的微型车，但是在安全性方面也没有太含糊，高强度、轻量化车身设计，官方透露正面和侧面的都是经过碰撞实验，并且A、B柱及门框均采用4层钢板焊接，前防撞采用内外双层结构，安全系数就理论来说还是很高的。









还有你们不知道的，小虎FEV是后驱+后悬五连杆设计，在乡村道路间行驶非常的灵活自如。在面对非铺装路面，行驶起来颠簸也不是很大。










续航方面也是值得一提的，从官方数据来看，综合工况速续航里程185KM。同时在ECO模式下，最大续航里程为205km；运动模式下，可到达100km/h。平时家用的220V电源就完全可以充满，充满一次也仅需6小时。









总的来说，小虎虽然是个新兴品牌，但是可以看到在常用配置方面都有提供，并且它时尚小巧的外观也很讨年轻人的喜欢。根据官方给出的消息称，小虎FEV暂时不考虑1-2线城市，但完全可以满足3-6线城市的消费者日常代步的需求。新车将率先在山东、河南开始售卖，预售价2.99万元起。对于小虎FEV而言，也是一个很好的开始。




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