想起當初熱映的《四驅小子》,可以說是啟蒙之作了,多少男性同胞從那時開始接觸了“電動車”,放學后直奔回家守候“五點檔”成了必修課。
隨著年齡的增長,玩具四驅車已經不能滿足廣大男性同胞對速度與激情的渴望,這時候電動汽車就成了童年情懷的映射,而電動汽車優秀的動力性能則直接取決于驅動橋了。
按照電機的布置形式,可以將電機驅動橋分成三類:輪邊電機驅動橋、中央電機驅動橋以及輪轂電機驅動橋。輪邊電機驅動橋常見于客車或商用車,比如比亞迪K9和長江E-Glory(逸閣);中央電機驅動橋普遍用于乘用車,比如特斯拉的經典車型P85D;而輪轂電機由于設計難度較大,尚不能廣泛應用于電動汽車。
今天,我就為大家簡單分析一下輪邊電機驅動橋,看看它到底有何本領。
以長江汽車的輪邊雙電機橋為例,圖中除去所示的空氣彈簧及懸架系統,剩下的就是電機驅動橋了:驅動電機和減速器構成動力總成;制動卡鉗和制動盤構成制動系統;起承載作用的則是驅動橋體。如果我們從機械設計的角度上來端詳這個產品,其實還挺有工業美感的。
目前國內電動汽車發展技術路線主要分為以下三種:第一種是混合動力,即在傳統燃油車上加裝電力驅動,成本較高,傳統車向新能源汽車過渡的中間產品;第二種是改裝電動車,即在燃油車基礎上,將發動機改換成電動機,依然保留傳統車的復雜機械傳動系統;第三種是正向研發電動汽車,即按電動汽車的結構要求進行布置和設計,全新正向自主開發,與在傳統汽車車身進行改裝的電動汽車相比,結構合理性優勢明顯。我們今天提到的這款驅動橋就是正向自主開發的驅動系統。
現在市面上大部分新能源驅動系統的結構是由中央電機通過傳動軸連接一個傳統的后橋,傳動效率差,系統構成復雜。通過將傳統汽車的動力系統總成高度集成為輪邊電機驅動橋,用電動機、減速器機構、輪轂等部件替代發動機、離合器、變速箱、傳動軸等傳統汽車動力系統,能夠為車輛提供足夠的動力輸出的同時,省略了離合器、變速器等環節,簡化傳動系統,提高傳動效率,且整車零部件比傳統燃油車減少30-40%,質量大大減輕。此外,這種輪邊電機驅動橋還能夠實現汽車安全系統及底盤系統的電子化、主動化,整車的安全性和可靠性顯著提高。
與傳統內燃機車橋相比,輪邊雙電機驅動橋便于實現電子差速與轉矩協調控制,可回收制動能量,具有能量利用率高的獨特優勢。在以電動車為代表的新能源汽車進入加速發展階段,競爭日益激烈的今天,誰能提高能源利用率,提高電動車的使用壽命和性能,誰就能站在新能源領域的制高點。
通過在輪邊電機驅動系統的一級減速器總成上或者半軸套管上設置液壓制動器,使液壓制動器與設置在輪毅上的制盤相配合,實現對輪毅液壓制動,制動反應快,噪音小。通過采用這種液壓制動方式,整個驅動橋結構緊湊,占用空間少,一改以往的輪邊電機驅動橋諸多弊端,擴大了輪邊電機驅動橋的適用范圍。
夸了這么多優點,接下來來談談這種電機橋的缺點。
1.采用兩個電機+兩個控制器,為滿足各輪運動協調,對兩個電動機的同步協調控制要求高,增加了電控系統的設計難度,所以將兩個電機控制器融合在一起,做成雙電機控制器是非常有必要的;
2.省略了變速箱后,汽車的加速完全依靠電機轉速的提升,由于電機的峰值外特性,當電機轉速超過峰值扭矩基速點后,無法繼續輸出峰值扭矩而降扭輸出,電機不能一直在高效區運行,損失了一部分電機效率。
作為動力的輸出者,電機驅動橋需要根據具體車型而設計,以上這種形式的輪邊電機橋具有良好的安全性和可靠性,配合電子差速裝置,能更好的適應壞路面,所以常見于載重較大的商用車。隨著技術的發展,電動汽車的車型會越來越多,之后也會出現各種不同的電機驅動形式,我們會在之后的欄目中繼續為大家跟蹤報道。
來源:第一電動網
作者:劉進
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