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混動重卡動力系統解析

2020-05-15 分享
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近年來,國家持續推進污染防治,不斷優化調整貨物運輸結構;受油耗排放法規升級和新能源政策疊加影響,傳統重卡朝向新能源轉變,給行業帶來了巨大的商機與挑戰。

純電動重卡,現階段更適用于港口、城建、環衛、礦山及固定路線的短途城際運輸等細分市場領域。

在電池技術沒有突破,以及充電基礎設施沒有到位的情況下,混合動力沒有續航危機、能夠輕松滿足油耗法規,還可在純電模式下零排放低噪音行駛,將成為當前最佳的解決和運營方案之一。


    混動重卡動力系統原理    

混動重卡的動力系統,以“單電機+AMT”的并聯混合動力為主,根據整車運營場景要求,可選插電或不插電方案;車輛具備純電動、常規動力和混合動力三種驅動模式。

采用電機起步、縮短車輛起步時間;通過電機助力、提高車輛的加速能力和運營效率;車輛減速制動時,電機回收制動能量(儲存至動力電池,可再次用于驅動),可節省燃油消耗、提升車輛的運營效益。本文以綠控的混動重卡動力系統為例,進行分析闡述。

工作原理

  • 在低速起步階段,離合分離、發動機怠速或者熄火,電機單獨驅動車輛。

  • 在中高速階段,離合結合、由發動機驅動;若動力需求強烈,則由電機提供助力扭矩,多余的發動機扭矩,還可用于電機發電。

  • 在減速階段,離合分離、發動機怠速或熄火,由電機進行制動回收收。    



較為適用:

  1. 頻繁起步停車、怠速時間長、節油空間較大的車型(如城建和礦用自卸車)

  2. 大載重、長里程、油耗基數大、且對動力性有需求的車型(如干線牽引車)




  混動重卡動力系統優勢    


1、節油率高

混合動力系統主要通過剎車時,反拖電機進行充電來實現制動能量回收,降低能耗;還可通過怠速停機、扭矩分配等技術來優化發動機的經濟性。

經過實地的測試,總質量55T的混動自卸車在城建工地上運營,相比傳統車的節油率超過38%,在礦山運營(滿載上坡、空車下坡)的節油率可達25%;總質量40T以上的混動牽引車,在高速公路運營的節油率可達10%,在國道省道運營的節油率可達15%-25%;總質量110T礦卡的節油率可達20%-60%(運營工況不同,節油效果有差異)。


2、動力更強  

混動自卸車和礦卡,最大爬坡度超過45%;混動牽引車,最大爬坡度超過30%。而且,在同等坡度上的車速,均比傳統車更高。

另外,油電混合的重卡車輛起步更快,具備輔助加速功能和急加速超車模式,搭載400馬力發動機即可短時爆發出700馬力的動力,平均車速高、運輸更高效。


3、安全性好

混動重卡在下坡制動時會回收能量,這時電機的工作狀態與液力緩速器非常相似,不但能提高整車的下坡制動力、減少剎車系統的磨損,還可以為電機進行充電。

另外,配備ASL主動限速功能,還能避免車輛下坡時車速失控。


    4、更高收益

混合動力系統能自動控制離合和擋位,可大幅降低駕駛的勞動強度,提高司機的連續工作時間。

采用電機起步,避免了半聯動起步對離合器的磨損,既可降低維保次數、合器壽命也更長。在車輛減速時,采用電機回收制動能量,能大幅降低剎車片的磨損。




   寫在最后   


在燃油車輛的排放和節油雙雙受限、純電車輛的續航里程無法有效解決、氫燃料電池尚處在開發階段的今天,油電混合的路線提高了車輛的經濟性、動力性和舒適性,不僅切實解決了重卡用戶的痛點問題,也為卡車行業新型動力的研發,指出了一條全新的道路。

目前,福田、重汽、陜汽等多個廠家都已開始混動重卡的試制,部分車型完成了公告;其中,聯合卡車的混動牽引車將在今年實現批量上市,東風商用車的混動牽引車已在日前交付終端用戶,投入市場開始運營。

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