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比亞迪純電動貨車用同軸驅(qū)動橋技術(shù)解析

2021-12-29 23:46:31·  來源：汽車動力總成  
　
傳統(tǒng)燃油貨車的驅(qū)動總成系統(tǒng)基本上是由發(fā)動機(jī)、離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動橋組成，傳動效率低且重量大。在純電動貨車發(fā)展之初，技術(shù)不成熟，最簡單的方式就是
傳統(tǒng)燃油貨車的驅(qū)動總成系統(tǒng)基本上是由發(fā)動機(jī)、離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動橋組成，傳動效率低且重量大。在純電動貨車發(fā)展之初，技術(shù)不成熟，最簡單的方式就是“油改電”模式，把發(fā)動機(jī)和變速器換成了驅(qū)動電機(jī)和減速器，并重新設(shè)計匹配即可，電機(jī)直驅(qū)方案不僅成本高而且傳動效率也低。而隨著行業(yè)內(nèi)對純電動貨車的理解越來越深刻，以及在降成本、降能耗和降重等的多重因素驅(qū)動下，電驅(qū)動總成逐步往集成化發(fā)展?，F(xiàn)階段，越來越多的純電動微、輕型貨車使用同軸驅(qū)動橋。
同軸驅(qū)動橋主要由電機(jī)、行星減速器、差速器與橋殼同軸布置成一個整體，傳動鏈短，零部件少，結(jié)構(gòu)簡單。具備承載和驅(qū)動、制動等功能，并將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能從而進(jìn)行驅(qū)動。同軸驅(qū)動橋特點是電機(jī)、減速器、差速器集成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，成本低；相比傳統(tǒng)的直聯(lián)橋，同軸驅(qū)動橋電機(jī)動力經(jīng)行星減速器到差速器再到半軸傳遞到輪轂驅(qū)動車輪，傳動效率更高?？蓪崿F(xiàn)自動變速，可以使電機(jī)工作保持在高效率區(qū)間；具有制動回饋，實現(xiàn)能量回收，延長續(xù)航里程。



根據(jù)車橋額定載荷的不同，比亞迪已經(jīng)開發(fā)了TQ02、 TQ04、 TQ06三個系列的同軸驅(qū)動橋。其中，TQ02的額定載荷為2.5t，電機(jī)峰值功率100kW；TQ04的額定載荷為3.5t，電機(jī)峰值功率130kW；TQ04的額定載荷為5.5t，電機(jī)峰值功率110kW。比亞迪同軸驅(qū)動橋完全的自主創(chuàng)新開發(fā)，技術(shù)處于全球領(lǐng)先地位。


TQ02同軸驅(qū)動橋應(yīng)用于3.5t微卡，額定載荷2.5t，橋外形尺寸（總長*總寬*總高）為1467*312*361mm，車橋重量190kg，板簧中心距700-770mm，車輪螺栓中心分布圓直徑?160mm，減速比10.208，電機(jī)峰值/額定功率100/60kW，電機(jī)峰值/額定扭矩300/150N.m，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速10200rpm，輪端最大輸出扭矩3062Nm，搭載液壓制動系統(tǒng)，制動器規(guī)格?280×65mm。


TQ04同軸驅(qū)動橋應(yīng)用于4.5t輕卡，額定載荷3.5t，橋外形尺寸（總長*總寬*總高）為1769*350*380mm，車橋重量274kg，板簧中心距870-950mm，車輪螺栓中心分布圓直徑?222.25mm，減速比13.047，電機(jī)峰值/額定功率130/65kW，電機(jī)峰值/額定扭矩340/160N.m，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速10200rpm，輪端最大輸出扭矩4436Nm，搭載液壓制動系統(tǒng)，制動器規(guī)格?310×75mm。


TQ06同軸驅(qū)動橋應(yīng)用于重載的輕、中卡，額定載荷3.5t，橋外形尺寸（總長*總寬*總高）為1976*498*380mm，車橋重量380kg，板簧中心距860mm，車輪螺栓中心分布圓直徑?222.25mm，減速比11.103，電機(jī)峰值/額定功率110/75kW，電機(jī)峰值/額定扭矩700/280N.m，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速8500rpm，輪端最大輸出扭矩7772Nm，搭載液壓制動系統(tǒng)或者氣壓制動系統(tǒng)，液壓制動器規(guī)格?313×38mm，氣壓制動器規(guī)格?335×34mm。



車型應(yīng)用方面，TQ02應(yīng)用在比亞迪的T4微卡上，TQ04應(yīng)用在比亞迪的T5輕卡上，并均已實現(xiàn)量產(chǎn)。


比亞迪同軸電驅(qū)橋相比于中央電機(jī)直驅(qū)方案優(yōu)勢對比：
（1）結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。同軸電驅(qū)橋方案由電機(jī)、行星減速器、差速器與橋殼同軸布置成一個整體，傳動鏈短，零部件少，結(jié)構(gòu)簡單。而電機(jī)直驅(qū)方案由分散獨立的驅(qū)動電機(jī)、減速器、萬向傳動軸總成、車橋等零部件組成，傳動鏈長，零部件多，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。
（2）空間布置優(yōu)勢。同軸電驅(qū)橋方案動力及傳動系統(tǒng)同軸布置、高度集成，有效釋放底盤空間，直接將車橋總成布置在底盤上即可。而電機(jī)直驅(qū)方案需要將電機(jī)、萬向傳動軸總成和車橋等布置在底盤上，占空間較多，不方便整車布置。
（3）節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。同軸電驅(qū)橋方案電機(jī)直驅(qū)+行星減速器傳動，轉(zhuǎn)動慣量低，綜合傳動效率≥94%。而電機(jī)直驅(qū)方案傳動鏈長，傳動效率＜90%。
（4）傳動原理。同軸電驅(qū)橋方案車橋外接電池，通過電機(jī)帶動電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過差速器、行星減速器帶動輪轂轉(zhuǎn)動，驅(qū)動車輪。而電機(jī)直驅(qū)方案通過電機(jī)輸出扭矩，傳遞到萬向傳動軸，再經(jīng)主減速器、差速器和半軸驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。
（5）重量優(yōu)勢。同軸電驅(qū)橋方案相比于電機(jī)直驅(qū)方案重量輕(10%-25%)，有效降低電耗，電機(jī)轉(zhuǎn)速高，外形尺寸小，功率密度高，延長續(xù)航里程。而電機(jī)直驅(qū)方案傳動系統(tǒng)重量大，外形尺寸大，功率密度相對低。
（6）技術(shù)優(yōu)勢。同軸電驅(qū)橋方案使用同軸驅(qū)動集成化技術(shù)，能實現(xiàn)較高能量回饋，符合未來驅(qū)動橋集成化發(fā)展趨勢。而電機(jī)直驅(qū)方案集成化相對較低，能量回饋較低。
（7）維護(hù)保養(yǎng)優(yōu)勢。同軸電驅(qū)橋方案降低在生命周期維護(hù)中保養(yǎng)成本，維護(hù)保養(yǎng)相對簡單。而電機(jī)直驅(qū)方案零部件總成多，維護(hù)保養(yǎng)相對復(fù)雜。
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