第375章 原来原因在这里

    当湘&潭电机厂的人震惊于林铮的财大气粗的时候,林铮也在郁闷着:他需要对电驱动技术有个详细的了解。

    既然要了解电驱动技术,那说不得就要与安德烈聊聊了。

    “电驱动技术的发展其实已经很多年了,最早的有城市轨道电车,这算是早期的电力驱动技术,不过若是说起早期的矿山车电力驱动技术,那要追朔到第二次世界大战前期了,嗯,那是1938年意大利在建设瓦尔特里纳水电站的时候,第一次采用了电动卡车运输混凝土,当时工地上有16辆三轴卡车和4辆双轴牵引车,但卡车的容量是有了,可动力还是不行,考虑到电动机的大扭矩输出特性,施工方将这20辆卡车改装成了电力驱动:在驾驶室顶部装上长长的集电杆,搭在650伏特的直流架空线网上来为车辆提供电力,线路总长达到80公里。本质上和现在的城市有轨电车、无轨电车差不多的形式,这算是最早的矿山卡车了,当然,更加准确的说,应该说是电驱动矿山车的雏形。”

    1938年?这个时间可着实有些出乎林铮的意料:这么早吗?

    安德烈不愧是专门搞电驱动技术的,对矿山车电驱动技术的发展简直如数家珍,“不过被大家广泛认同的真正意义上的电驱动矿山车雏形是出现在1939年的美国,当时美国国际盐业公司在密歇根州建设地下矿,由于高架电线无法进入矿洞,他们将一批载重20短吨的尤克里德卡车装上蓄电池,把直流电动机直接安装在差动器上,改装成电力驱动卡车,这批车辆最终成功使用了20多年,这批卡车算是真正意义上的电驱动卡车——它们终于不再受限于架空电缆,可以自由自在的行驶了。”

    “明白了,”一直没有时间和安德烈好好谈谈这个问题的林铮终于恍然大悟的点头。不过随着安德烈的这番解释,一个新的问题又来了,“安德烈,我就想要知道。既然矿山车上面使用电力驱动技术都已经这么久了,那为什么乘用车和商用车、商用客车上面一直没有使用电力驱动?”

    是的,这个问题也是自从他知道矿山车早就开始应用电力驱动技术之后最疑惑的一个问题之一:既然矿山车这么早就开始使用电力驱动技术了,为什么乘用车、商用车和商用客车上面一直没有使用电力作为驱动动力?

    嗯,使用架空电缆供电的有轨电车和无轨电车不算。

    “这涉及到电动机的另外一个问题,电动机的功率密度。”

    “功率密度?”林铮讶然出声:这段时间自己也看了不少的。

    “嗯,也叫功率重量比,就是一台电机,每一公斤的自身重量最大能够发出出多大的功率。”安德烈向林铮的解释道,“这是电机学上一个比较偏僻的专业词汇。”

    明白了。林铮连连点头,比如一台电机自重20公斤,功率2.5千瓦,那么功率重量比。湖综合叫公里密度就是0.125。电动机的这个功率密度某种程度上和内燃机的升功率是一个意思,电动机是每公斤重量最大可以输出多少千瓦的功率。内燃机的升功率则是每升排量最大可以输出多大的功率……当然,内燃机也涉及到一个发动机自重的问题,但并不是影响动力输出的主要因素,影响内燃机功率的最大因素还是排气量。

    他心里顿时释然:怪不得自己没看到这个东西呢,比如那些说起汽车来如数家珍、对各家汽车巨头制造的各种汽车的各项数据倒背如流的汽车爱好者们,你问他一句这车发动机的升功率是多少,这些家伙十有八九也要一脸的茫然:升功率?这是什么东西?

    同理。作为一个准门外汉,又不是电机学专业的,哥们没听说过这个功率密度比较偏僻冷门的电机学专业词汇也完全能够理解嘛。

    安德烈是个不错的下属,见自己老板点头了,这才继续说道,“电动机的效率很高。哪怕是最普通的交流励磁电机的效率一般都能做到85%以上,直流电动机的效率甚至可以做到92%至95%,相比于效率理论上限只有36%的汽油机,这一点是电动机的先天优势,是汽油机、柴油机等内燃机无论如何也比不上的。”

    “矿山车的功率密度是多少?”

    “大概是0.18至0.25。矿山车比较重视扭矩,对功率倒不是很重视,而且早期的电动机的功率和扭矩之间的分配比例很夸张,”说到这,安德烈少不得要举个例子,“西门子正在研制一款商用客车上用的电动机,最大功率只有160千瓦,功率密度只有0.3,但最大转矩有2500牛.米,比很多功率在300千瓦级别的柴油机的扭矩还要大,功率和扭矩之间的比例超过1:15.6,柴油机功率和扭矩之间的比例最大也不过就是1:6这个样子。”

    0.18至0.25的功率重量比?明白了,林铮总算是明白了问题到底出在了什么地方:矿山车身宽体胖,自重动辄几十上百吨,其使用时间除了进行保养之外,几乎是7*24小时的,虽然不能说不在乎成本,但耐用性、可靠性和经济性才是他们放在第一位考虑的,“柴油机-发动机-电动机”的动力搭配极大的突出了电动机大扭矩输出特性,正好满足了他们的使用要求。

    而矿山车的一个电机的重量以吨为单位来计算,电机的重量多一点少一点的关系不大,可乘用车就不是那么回事了,整体自重也不过一吨多,作为一款面向大众的产品需要考虑的地方实在是太多了,成本因素、功率密度、自重、驱动方式……尤其是对电动机的功率密度的要求可就比矿山车苛刻的多了,一台矿山车的电动机的自重增加一吨两吨都没事,可一款乘用车上使用的电动机,那重量增加个200公斤试试?

    也难怪电驱动技术在矿山车上用了这么久,可在普通民用乘用车上还要好几年之后才会开始逐渐出现呢,原来根子出在了这里。

    明白了问题出在了什么地方,林铮心里就踏实多了,是的,他不怕道路复杂,就怕自己走错了路,既然自己没走错路,那就没问题。

    沉吟了一会儿,林铮这才开口道,“这么说来,如果想要在乘用车上实现电力驱动,这个功率重量比最少也应该在2以上?”

    “这是最少的,如果能实现3以上的功率重量比那就最好了,在成本能接受的前提下,能达到4,那就理想的不能再理想了,”安德烈不愧是搞了一辈子电机的,已经明白了老板意思的他,闻言立刻点头,“而且功率和扭矩的输出比例还不能太夸张,我觉得在1:2这个比例上下浮动就算是一个比较稳妥的情况了,但这需要电动机的转速达到一个相当高的程度,直流永磁电机的话,转速怎么着也要在11000赚以上,哪怕是交流励磁电机,转速也要在8500转以上才成。”

    1:2?也就是100千瓦的输出功率,大致需要200牛.米的扭矩?嗯,相比于前段时间自己了解到的矿山车电动机那夸张的1:10以上的功率和扭矩输出的比例,这个比例实在是很适合乘用车使用。

    为了适应汽车的使用要求,汽油发动机的功率与扭矩的输出比例更夸张,几乎就是1:1了……虽然每家考虑的侧重点不同导致这个比例也略有起伏,但也不过是在1:1至1:1.5之间上下浮动而已。

    “既然是这样……”

    林铮抬起头来望着安德烈,“安德烈,公司准备上马乘用车的电驱动技术,嗯,首先上马的是‘汽油-电动’混合驱动技术,和丰田在东京车展上展出的那个叫‘普锐斯’的概念车的理论差不多,不过稍有些不同的是,我们要搞的这个还要先进一些,可以直接外接市电进行充电,你觉得怎么样?”

    “丰田普锐斯?”安德烈皱着眉头想了半晌,终于还是没想起来这个丰田普锐斯到底是个什么东西,只得苦笑着道,“老板,不好意思,这个丰田普锐斯到底是怎么个混合驱动的概念?”

    安德烈不了解普锐斯倒也可以理解,虽然普锐斯最早亮相是在93年10月份的东京车展上,可当时的白俄罗斯正一片水深火热呢,谁有工夫理会这么一款远在万里之遥的混合动力汽车?……什么汽车不汽车的,正经是先让我能填饱了肚子再说。

    那个时候的安德烈虽然刚去美国,但刚去美国的他正满脑子的想着在美国立足呢,自然也不可能注意这点小事……他的本行和工作都是载重量上百吨的矿山车呢,普锐斯?和他的工作基本上不搭界啊。

    不要说安德烈,就算是林铮,不也是让人在去搜集丰田混合动力汽车的相关资料之后,才从日本和美国搜集到一些关于丰田在93年东京车展上第一次亮相的“普锐斯”混合动力汽车一些资料?
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