譚敏
部分純電動公交車使用AMT變速箱而不用直驅,原因只有一個——沒有高轉速電機。
純電動大型車輛一般使用輪轂電機或者輪邊電機,這兩種電機只要轉速夠高都可以做到直驅。而且通過ECU控制各個電機的轉速差,直驅的效果會更好,四輪輪轂電機能做到最有效的四驅。
但是大型車輛的使用的電機轉速區間足夠大成本也就隨之增加,某些品牌的電機只能達到五六千轉,這種情況下就會造成速度分配不合理以及電耗和速度的比例失調。解決辦法只有兩種,一是採購轉速更高的電機、二是使用AMT變速箱通過檔位的調整改變電機的驅動能力。
這兩種辦法對比後者的成本要小很多,電機轉速差兩千轉價格能差出幾臺AMT變速箱,所以即使是輪邊電機需要前後各一臺變速箱匹配使用也比升級電機更划算。
不是每一家企業都有自產三電的能力,對於某些傳統客車巨頭來說其實核心部件都是依靠採購,成本的控制遠比實際體驗效果重要的多。
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目前大多數的純電動公交車使用最廣泛的就是電機直驅方案了,直驅雖然簡單方便,而且成本低,但是直驅在動力輸出和續航上沒辦法做到魚與熊掌兼得,只適合一些小型純電動公交車。
這是由於電動機的特性決定的,與傳統的內燃機不同的是,電動機可以從零轉速開始就能輸出最大的動力輸出,並且能夠通過調節電動機轉速來控制動力輸出。同時電動機的轉速範圍很廣泛,最大轉速區間能夠保持很寬泛的動力輸出,基本上覆蓋了公交車日常生活中的各種不同運行工況,所以這也是大多數純電動公交車採用直驅的原因。
但是直驅方案也有很大的弊端就是,由於轉速決定車輛的最大車速,這就帶來功耗大的弊端,所以在電動機和車輪之間裝一套變速箱是最好的選擇,這樣就可以讓電動機在較低的轉速時車輛的車速也能夠保持在一定的範圍內。
純電動公交車配備AMT變速箱的好處是整車的動力性能表現更好了,同時電耗降低,續航能力大大提升。同時有了AMT變速箱電動機就不用製造的那麼大了,這對於整車電機車橋集成是有很大好處的。同時重量也能夠降低,繼而對續航更有幫助。舉個例子,如果採用直驅方案,可能就需要佈置一臺輸出功率至少在200千瓦的電動機吧,但是通過採用變速箱,電機就可以換成130千瓦左右的了,這帶來的好處不光是成本低了,同時電機體積小了,重量也輕了,那麼續航就還能夠再提升一些。
雖然AMT變速箱存在換擋過程中的動力中斷的問題,但是一般純電動公交車由於電動機具有寬泛的動力輸出區間,所以並不需要頻繁換擋。這樣不光對整車的電機、電池的壽命有了保障,同時對於整車的加速、續航都是有極大好處的,所以這也是為什麼越來越多的純電動公交車開始採用AMT變速箱的原因了。
相對於採用直驅方案的純電動公交車來說,採用AMT方案的純電動公交車在車輛的日常運行中,兩種方案所帶來的功耗和續航表現差別很大。
直驅方案在車速一定範圍內的時候由於電動機直接驅動車輪帶來的傳動效率高的優勢,整車的功耗和續航表現也都要比AMT方案好。不過在車速很低或者很高時由於電動機是直接驅動車輪的,電動機的瞬時負載很大,不光表現在起步很肉上,還會對電動機和電池的壽命產生直接影響,所以就不如AMT方案有優勢了,總體而言的話,直驅方案只適合在一定車速範圍內有優勢可言。
總的而言直驅方案是不如AMT方案寬泛的動力輸出表現的,所以在綜合工況下而言,AMT方案由於功耗更低,帶來的續航和電機電池壽命更長的優勢下,越來越多的純電動公交車採用AMT變速方案也有很合理了。