中国重汽和一汽解放电驱桥
对比分析
中国重汽电驱桥,制动鼓、制动气室、轮边减速器,这是一款重型桥,
承载13-16T。
一汽解放中型电驱桥,虽然解放自己称为“中型”,但是我们通过对比可
以看出都是源自于奔驰13吨轮减桥的技术,属于重型桥的范畴,之所以
解放叫做中型,大概跟输出扭矩有关系,没有达到重型桥的50000Nm扭
矩。
中国重汽电驱桥,左侧是凸轮轴和调整臂,中间是减速箱部分,再向右
是驱动电机。
一汽解放电驱桥,制动气室布置方向不同,是因为采用的制动器不同。
同样是桥壳一侧布置电机和变速器,一汽解放的结构比中国重汽紧凑,
原因是解放的电机处于悬空状态,而重汽直接把壳体横向拉到电机一
边,导致桥包横向尺寸大了不少。
中国重汽电驱桥,这个车桥还是能够明显看出来是从奔驰桥改出来的,
中间桥包部分为了配合电机和减速器进行了拉长。两款电机都采用了长
螺栓横穿的方式拉紧两边端盖。
中国重汽电驱桥,这个轮边减速器的端盖造型非常别致,因为端盖本身
不受力,不会是基于强度方面的考虑。另外按说这轮边行星排的转速不
会太高,因为轮速也就600rpm左右,行星排本身运转产生的热量完全
不需要这样的散热结构,那就是另有所图了,可能是NVH的需要。比
亚迪轮边电驱桥也有这样的散热片结构。
一汽解放电驱桥的轮边端盖延续了燃油车桥的设计,并没有像重汽那
样增加很多散热片,重卡因其轮胎大,车速110km/h时车轮转速也才
600rpm,这里本身没有多少热量,反倒是旁边的制动器是发热大户;
而中央齿轮箱的油其实没有多少能甩过来。
中国重汽电驱桥,如果想改善轮边行星排的NVH,可以把直齿改为斜
齿,增加齿轮重合度,但精度最差的是内齿圈,如何提高内齿圈的精度
才是更重要的问题。
中国重汽电驱桥,减速箱上的是电磁阀气动换挡机构。能够看到电机的
进出水口,是水冷电机。
一汽解放电驱桥,可以看到换挡机构,以及电机进出水嘴。电机接线
盒放在电机上方,而重汽放在前方侧面。
中国重汽电驱桥,从电机和变速箱的外形结构来看,应该还是属于验
证样机阶段,毕竟壳体外形设计还很原始和初级。尤其是变速箱的后
挡板,完全是简易工装的水准,谈不到任何设计美感可言。
一汽解放电驱桥,电机和变速器部分,相比之下,仅从外观来看,设计
更成熟一些。更接近乘用车电驱动系统的设计风格。
中国重汽电驱桥,额定电压540V,电机额定功率70kW,峰值功率
130kW,持续转矩170Nm,峰值转矩350Nm,峰值转速12000rpm。从参
数来看,很普通的电机,跟主流乘用车相差不大,估算其成本: 两个
电机10000元,变速箱带差速器6000元,桥壳半轴轮毂制动器和 轮边减
速器6000元,整个电驱桥物料成本应该在万元左右。
一汽解放电驱桥,轴荷:13吨;速比:
扭矩:32041Nm,重量:849kg,电机扭矩:160Nm/380Nm×2, 电机
功率:65kW/140kW×2,电机峰值转速:12000rpm。
解放电驱桥物料成本与重汽电驱桥相当,考虑解放少了主减行星排,
成本应该在万元左右,两台控制器算万元,电驱动系统总成本
万元;而目前中央驱动的360kW电机+4AMT变速器+控制器+后驱动桥
的成本在万元,就4×2车型来说,电驱桥从成本上已经大大优于中央
驱动。对于6×4车型:
(1) 中央驱动成本:360kW电机+4AMT变速器+控制器是万元, 双
联驱动桥成本2万元,总计万元,这里还没有计算传动轴的成本;
(2) 电驱桥成本:(电驱桥万元+双电控万元)×2=万元。
所以即使配置两根电驱桥的车型,也比中央驱动构型成本低了,接下
来就看如何应用推广了。
电驱桥的问题是,目前业内在搞的双电机电驱桥都是两挡,而中央驱
动那个变速箱是4~6挡,电驱桥的挡位没有中央驱动丰富,在兼顾速
度和扭矩的各种应用场景下存在劣势。
中国重汽电驱桥传动结构专利,在主减部分加了行星排,成本和制造难
度都有所增加,好处是结构紧凑的同时获得了更大的减速比。
这里还要多说一下这个行星排,差速器这里转速虽然比轮边要高,但
也没高到哪里去,实际转速是车轮转速600rpm×轮边速比4=2400rpm,
而此处输出扭矩是56000Nm/4=14000Nm,现在的问题是:输出
2400rpm/14000Nm的行星排能否方便制造?
考察一下采埃孚带行星排的变速箱就知道,燃油重卡里面采埃孚带行 星
排的变速箱,其转速大概是车轮转速的6倍(后桥最大速比6左右), 也
就是3600rpm;其最大输出扭矩是双联后桥的输入扭矩,肯定超过
15000Nm了。既然变速箱里行星排能做到3600rpm/15000Nm,那 么重汽
此处2400rpm/14000Nm的行星排自然也不在话下了。
其实另一个问题更值得关注,那就是效率:重汽电驱桥第一级圆柱齿 轮
减速效率99%×第二级圆柱齿轮减速效率99%×差速器行星排效率97%×轮
边行星排效率97%=%,再考虑机械差速器和换挡部分, 也就是说
变速器和传动系统这里最高效率已经不到92%了。
从以上参数对比可以看出,两台电驱桥的电机参数大致相仿,而最后输
出扭矩差距较大,原因就是重汽电驱桥差速器前面加了行星排,导致整
个传动系统的减速比更大,“减速增扭”作用更加明显;
从解放电驱桥的角度,略超过3万牛米的扭矩,确实算不上重型桥(按
照燃油桥的标准,其扭矩大致相当于440桥),适应的场景是标载的公
路牵引车;而重汽超过万牛米的扭矩,则是标准的重型桥了,公路
自卸以及非公路自卸车均可以使用。当然了,两台电驱桥在电机和整桥
架构基本相同的情况下,解放也可以通过更换变速器齿轮来增大速比,
从而达到重汽电驱桥的扭矩级别和使用需求,只是不清楚解放在设计之
初是否考虑过平台化与系列化的拓展问题。
一汽解放电驱桥,冲焊桥壳,焊接推力杆支座。
中国重汽电驱桥,板簧座这里进行了设计更改,上面的推力杆支座也
做了改动,看起来像是焊接的,上面是V推的大孔。
中国重汽电驱桥,鼓式制动器,带ABS。
一汽解放电驱桥,前后双电机同向布置,在实际使用过程中,约有
60%的时间是单电机驱动,也就是起步需要大扭矩时,挂一挡,双电 机
一起出力;跑起来以后,高速巡航工况时,换二挡,另一台电机通 过
AMT换挡进行动力脱开,电机不再驱动,只剩一个单电机驱动即可, 效
率更高。
中国重汽电驱桥,主要用于市政用车、城市自卸等车型,电控气动两
挡减速。主减速器采用圆柱齿轮+NGW行星齿轮机构减速。速比:
其轮边减速器还是速比,保留机械差速器。
一汽解放电驱桥,整车视角。尽管电驱桥是簧下质量,但850kg的重量,
无论如何也不算太重,毕竟同级别的440桥也要700kg了,而440贯通桥更
重一些;而重汽输出万牛米的电驱桥虽然重达960kg,但跟它对标的奔
驰双联后桥也吨了,电驱桥在重量上劣势并不太大。若是跟现在主流
的中央驱动相比,加上前面电机、变速箱和传动轴,电驱桥方案在重量上
可以减轻200kg左右。