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大批量應用行星齒輪動力總成 200輛宇通插電式混動公交車重慶投運

時間:2019/2/14 14:52:02來源:電車匯作者:責編:韋伊琳共:2381 字點擊量


2月12日,200輛宇通插電式混動公交車正式在重慶公交系統投入運營,該批公交車于2018年完成招投標,全部為插電式氣電混合動力一級踏步低入口城市客車。



對于宇通客車而言,200輛公交車的采購中標動輒上億元,宇通中標重慶公交系統,當屬卓越戰績,但此次投放車輛的真正意義,對宇通乃至全國客車行業而言,并不在于數量本身……據實地調研,針對重慶公交投放的全部插電式混動城市客車,全部搭載了宇通客車最新研發的行星齒輪動力總成。熟悉客車行業的人無人不知,這是宇通客車新能源研究院基于豐田混合動力乘用車普銳斯的動力系統構型,傾力數年打造的自主產品。


縱觀產品參數


對于大多數技術控來說,大家最關心的莫過于這套行星齒輪動力總成的技術參數。根據調研,這套產品依舊基于宇通客車10米及以上客車的動力系統平臺,電機額定/峰值功率為100/200千瓦(kW),不過,與傳統的宇通客車睿控系統截然不同的是,搭載行星齒輪箱后,宇通客車已然形成了依托原有睿控系統的直驅方案,并依托行星齒輪動力總成,率先在全行業開啟了客車自動變速器方案的應用先例。


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相關人士透露,宇通客車此次搭載的變速箱,來自重慶綦江齒輪傳動有限公司,作為國內最早生產變速器及齒輪傳動產品的企業之一,綦江齒輪在傳統變速箱業務上已標配宇通客車多年。同時,通過上述圖表,小編認為,搭載行星齒輪變速箱的宇通插電式客車共有兩檔變速箱,通過與宇通客車驅動電機的匹配,核心優勢如下:


第一,設置2.63/2的兩檔行星排,能夠有效提升客車的爬坡度,對于重慶這樣坡度較大的城市交通而言,行星排動力總成帶來的爬坡性能更優越;


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第二,設置2.63/2的兩檔行星排,較國內客車以往較多應用的AMT變速箱而言,品質穩定性得到了更大程度的保障;


第三,設置2.63/2的兩檔行星排,可以通過變速箱的應用,更寬范圍的調整發動機、電機的工作高效區,實現最大程度的節能目的;


第四,設置2.63/2的兩檔行星排,最大限度的進行了動力系統的集成,有效節約了城市客車總布置的諸多空間,提升了客車乘坐的舒適性;


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圖:行星齒輪箱尺寸數據


第五,設置2.63/2的兩檔行星排,能夠通過變速箱調節,提高宇通城市客車動力系統的可擴展性,便于提升最高車速,以便適應長途公路客運等工況要求。



圖:宇通行星排動力總成外形圖


詳解THS行星排結構


事實上,在商用車行業吸收并采納乘用車已經成熟的動力系統的案例已屢見不鮮,在2018年豐田汽車最新公布的普銳斯中,已經逐步將原有的行星排+阿特金森循環發動機的動力總成方案(簡稱’THS||“方案)切換為了平行軸,以求更大限度的提升新能源汽車動力系統的工作效率。THS系統,顧名思義其含義即為豐田混動系統(Toyota hybrid system),目前已經發展到第三代了,國內常見的搭載混動系統的車型有:6代凱美瑞、普銳斯、7代凱美瑞、卡羅拉/雷凌、8代凱美瑞以及很有可能會在CH-R/奕澤上搭載,根據身邊朋友實際使用情況來說,7代凱美瑞混動排量2.5升,百公里油耗在6升左右;卡羅拉混動排量1.8升,百公里油耗4.5升左右。該方案的詳細原理如下:



THS系統到現在已經發展到了第三代,但是在7代凱美瑞及11代卡羅拉身上搭載的則是上一代的產物,其主要結構為一臺A循環發動機(阿特金森循環)加上一大一小兩部電機及關聯的電池組/能量管理機構,沒有傳統意義上的變速箱,最核心的部件就是折兩部電機所組成的E-CVT結構。E-CVT結構雖然帶CVT三個字母,其實變速是靠兩個電機的轉速差來實現的,系統有一個電機(1號電機)主要用于調速,另一個電機(2號電機)主要作為驅動電機,這兩個電機均可以作為發電機和電動機,然后通過行星齒輪與發動機相連進行變速。


每一個不同車速,ECU計算出齒圈的轉速有多快也就是發動機需要一個怎樣的轉速。然后再計算出1號電機應旋轉多快,通過改變1號電機的轉速,使發動機加速或減速,從而實現像無級變速箱那樣平滑的變速而且無間斷的動力輸出。而2號電機主要的作用也是驅動車輪是與內齒齒圈相聯的,內齒齒圈和2號電機一起通過減速齒輪和差速器來給車輪驅動車輛。


對于豐田汽車來說,這套系統的優勢在于,車輛低速低負載的情況下可以利用電機0轉速即可達到高扭矩的情況快速跳過發動機低效區間(即起步瞬間或者急加速瞬間),中高車速低負載情況下可以僅靠發動機在高效區間(即經濟區間)運轉并為電池組充電,高負載情況下又可讓發動機與電動機協同工作達到更好的動力響應。


兩檔行星排,眾說紛紜



在小編看來,宇通此次推出的行星排動力總成,與豐田THS||系統的構型同屬一類,但卻采用了兩檔變速箱,這樣做的目的,一定是充分考慮客車工況及國內變速箱的整體水平后作出的結論,基于目前客車直驅電機最高轉速4000-5000rpm的整體趨勢,兩檔變速箱滿足現有要求并進行適當技術提升是沒有任何問題的。


不過,對于宇通客車乃至國內客車行業而言,這套動力總成的應用在國內尚屬首次,應宇通行星排動力總成的整體技術考慮,電機和行星排最終由一套冷卻系統進行冷卻,而這套系統的兩組電機,亦需要冷卻系統對指定軸承噴淋散熱劑實現冷卻,噴淋過程如何確保電機油封則成為了重要的技術難點。


此外,也有聲音表示,受國內整體加工工藝所限,宇通推廣的行星排動力總成,在日后的拆卸維修及售后方面,還將較睿控系統進行全面調整及優化。不過,無論怎么講,宇通客車在新能源客車中批量應用自動變速器方案的做法,已然將國內新能源客車制造的整體技術能力帶到了一個新高度,并形成了與比亞迪、中車時代并行的新能源客車三大技術路線。


另有消息稱,宇通客車在重慶批量上線行星排動力總成之前,中國中車已初步完成了搭載全自動變速箱AT的新能源客車動力總成開發,并在批量采用自主品牌IGBT模塊的基礎上,對電控系統進行更大程度的集成、優化,從而降低成本、減少故障。


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