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汽车能不能使用火车头的驱动方式

REEV_柴电系统早已普及于汽车

  • 增程式技术最早应用于哪种车型?

很多人认为「REEV」增程技术是近期才出现“高新科技”,实际在货车、轮船、潜艇等大型交通工具上已经普及是数十年,其采用的技术多为柴油机或蒸汽轮机发电,车辆或船舶使用电动机驱动。其中以火车的普及率最高,因为这种超重型交通工具不适合用内燃机或外燃机直驱,核心因素为扭矩与抗拉强度。

 


变速箱&传动轴

火车的「总质量」是按照千吨级计算的,某些货运专列可以达到2万吨级。而仅仅是车头就有一百零好几十吨,驱动这种轨道巨兽需要发动机具备多大马力呢?即使是早期的小专列也要五六千公制马力才能跑的起来,扭矩更是夸张的离谱。而这种水平的柴油机对于变速箱则会是巨大的考验,因为在变速箱之前首先要保证材料能承受如此大的扭矩。

 

早期的火车尝试过用柴油机直驱,其变速箱的体积就会有一节车皮那么大。但是这么夸张的机体也扛不住大扭矩,测试车辆的传动轴在短时间内崩断引起了严重事故。所以后期的火车将技术研发方向转向了「柴电增程」,指利用柴油机发电、利用电动机直驱,这一模式获得了巨大的成功。因为电动机有高转速与恒扭矩的特点,起步瞬间即可爆发最大扭矩,悬浮的转子可轻松达到高转速。

 


火车&汽车

火车使用柴电系统似乎是有些无奈的,不过在漫长的使用过程中反而接受了「电驱」。要知道高铁与动车都是电机驱动,区别只是不再采用柴油机发电,而是以架空接触网直接从电网获取电能。原因不仅是因为电动机恒扭矩高功率的优势,同时还有电动机的能量转化率高达95%左右,而内燃机的热效率却只有35%~40%左右,节能才是电驱的核心。面对先进的电动机汽车行业自然嗅到了机遇。

 

商用车领域中的「中大型客车」普遍采用了火车早期使用的柴电增程系统,不过原因并不是变速箱材料承受不了其5.0T左右的柴油机扭矩,原因是为了节能!如上所述,电动机的转化率高于内燃机平均三倍,这就等于功耗也会低三倍左右;普通的大型电动客车按照百公里50kwh的电耗计算,由内燃机带动发电机发电也只需要实现≥50kw的功率即可,这需要多大排量的发动机呢?

 

参考「陕汽L6000」这台增程式中卡,此车装备的增程器仅仅为“1.2T双缸斯太尔”。这么台小小的发动机即可满足10米级的货车的正常通勤,而电动机峰值扭矩还有800N·m+的标准。要知道最普通的1.5L汽油动力自吸发动机,其最大功率也有85kw左右;那么以恒定转速持续的运转,其耗油量在满足发电量的同时,相比主流的5.0T柴油机哪个油耗高吗?

 


总结&预测:第一轮插电式混动汽车采用的是并联式PHEV技术,此类车辆追求的是超高性能与驾驶乐趣。不过C端主流用户的需求是节油,所以第二轮插电汽车必然是主攻低功耗的「REEV增程系统」,这种技术会逐渐从商用车过渡到乘用车型,区别无非是柴油机换汽油机而已。

 

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