标题:坦克电传动,未来可期?本文主要探讨了坦克的传动方式及其优缺点。机械传动效率高,但操作强度大,容错度不够高;液力机械综合传动效率较低,且存在能量损失;而电传动具有启动即峰值扭矩、高效率区间广、响应速度快等优点,但也存在发热密度高、对工业能力要求不低、稳定性和可靠性不足等问题。虽然目前电传动在民用领域还未完全成熟,但随着技术的不断进步,其在军用车辆上的应用前景广阔。
没办法,电池太拉稀了,补能慢(燃料电池还是个没影的事,锂电池0-100%半小时起步,实际上快充区间多数是在20%~80%),能量密度和功率密度都低。
机械传动的传动效率也的确是高,转换成常见名词就是MT和AMT变速箱,效率没有95%都不好意思见人,缺点是对于激烈战斗中的坦克驾驶员来说操作强度太大了,容错度不够高。
除了MT和AMT之外,机械传动还有DCT,为什么没有在坦克上见到呢?毕竟DCT的效率比AT高,又比MT省操作。
很简单,看看发展历程就知道了,民用DCT先驱——DQ250首次出现在2003年上市的GolfR32Mk4上,而干式DCT先驱——DQ200得到2010年代才在第六代高尔夫上推广开来,根本就没有任何一辆现役坦克能赶上。在此之前,双离合都是赛车用的玩意,工作环境比坦克舒服多了,再加上扭矩容量的限制(同样体积下要塞进两套离合,肯定比单离合的扭矩容量小嘛),坦克不用双离合是很正常的事情。
现在五大流氓的MBT基本都用上液力机械综合传动了,转换成常见名词就是AT变速箱,液力变矩器有增扭和缓冲的作用,而且因为基本没有换档操作(PRND最多加个L),驾驶员的操作强度也比机械传动下降了许多,但是液力变矩器这玩意吧,效率是真的低,有兴趣的可以去汽车之家找找轮上功率测试的系列文章,纯用液力变矩器传动的变速箱的传动效率基本在70%~75%,那些效率更高的AT是因为在速度起来后用多片离合器部分甚至完全代替了液力变矩器,而这套技术是在21世纪10年代之后才逐渐在家用车上普及开来的,目前的现役坦克就没有一款是2010年后才开始全新研发的。
而电传动呢?其实传动效率不是最高,发电机、电控、电动机这三级损耗下来,即使每级都是99%效率,最后也只有0.99×0.99×0.99=97%效率,而实际传动效率有90%也不错了,和双离合差不多。
但是,虽然电池拉稀,可是电这玩意是好东西啊。
1.电机启动即峰值扭矩的特点对于坦克这种经常低速龟爬和走走停停的车辆来说可真特么好用。
2.电机的高效率区间很广,≥90%区间的面积相当大。
3.电机的响应速度吊打燃机,实际驾驶过电动车辆的人都懂。
4.电能的储存比动能方便,而车辆并不会一直全功率满载运行,也就是说发电机组的功率可以只满足平均功率需求,剩下的功率缺口可以依靠电池来弥补,也就是说,发电机可以做小一点。
5.电能通过电缆传输,发电机和电动机之间并不需要机械连接,所以这两者之间有相当大的布置自由度。
6.只要发电机发出来的电的频率和电压一致,电传动其实并不在乎有多少台什么类型的发电机,不过在坦克上,就这么点地方,顶多两个发电机就差不多到顶了,再多不太实用。
除了以上优点之外,电传动最大的优点是:
缺点我暂时想到以下几点:
1.发热密度相当高,对散热系统吸热端的性能要求很高,除了吸热性能要足够强之外,还要体积足够紧凑,不然动力包体积控制不住了。
2.对工业能力要求不低,能搞出来高功率密度的电机并不是什么简单的事情。
3.稳定性和可靠性虽然理论上更优,但是作为一件新事物,还缺乏足够的考验。
实际上不就是增程式混动嘛……做成像i-MMD和DMi那样可以由内燃机直驱的形式也不错。
既然电传动这么好,为什么没有坦克列装呢?
你倒是找个21世纪10年代才开始立项研发的坦克瞧瞧…更何况电传动在负荷更低的民用领域都还没完全成熟呢,更别说更加保守的军用车辆(特别是坦克)上了。
等吧,慢慢等,会有的。
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