OK/ 关于电油双动力踏板车的种种问题〔轻摩07版〕 LX/NJ
同时安置电池/电动机和燃油活塞式发动机的“电油两用助力车”在ZJ地区已有成品问世,但这种车型的结构配置与动力关系,目前还没个统一的模式,各项功能也还不完善,各个厂家出的都是试验性的早期产品。这种助力车由于是双套动力配置,价格比一般的助力车要高出些,通常门零价都在三千¥以上。
虽然某些卖电动车的人将NP吹得很大,说什么一公升汽油加上充电能跑一百多公里~~,跑车七十公里就能将电瓶充满;但根据实地了解,至少在那个地区,至今还没谁可以完善解决汽油机在行车途中给电动车电池合理充电的问题,附加上去的电动车电池还是要靠家中的市电来充电,常规充电模式约八小时。
关于电油双动力车的动力配置,目前也很混乱,规格不是很明确,各厂家都没找到最合适的发动机。也可以这么说,目前的几款小型汽油机只是勉强能用,有些发动机的化油进气系统问题很严重,有些发动机里面还含有些不伦不类的脚踏机构;严格来说,真正适于电油双动力车的汽油发动机,目前还没被国人开发研制出来。
鉴于这类车在国内是一种新的车种,许多方面还未定性,也没有先例经验可言,在此将个人在研制过程中遇到的一些问题、成果和观点、看法在版内一一公开,希望诸位车友积极参与讨论,将自己的看法和理由陈列出来,为国产车种的发展出点力铺点路。帖中内容系个人观点与目前进展,仅供版内车友参考,以后有变化再说。
目前“电油双动力车”的最大卖点是“节油环保”,说到节油是可以采用排量小些的发动机,说到环保是可以局部使用电动,当然私下里还有些想以电代油打“擦边球”的想法。所以在我来看:若从技术面考虑,凡不能实现节油环保的,这种车就没搞头。至于想用电动车面目带燃油机上路,目前在城镇地区就别想,迟早是JJ口中的肉。
根据这种车的最大卖点,其技术要点应该是:其燃油发动机不需要考虑最大马力和过高转速,可设计成常规效率最高的结构。燃油机的排量动力不必太大,在起步和加速时加电动助力,平时多是高效率巡航兼顾充电状态。机车在零星使用时只用电动不开汽油机,尽量减少冷机启动状态,利于在局部地点节油环保和延长燃油机寿命。
既然采用可以驱动车辆的电力,启动燃油发动机就更加有把握,这是一大优点,便于使用燃油效率较高的压燃式发动机。根据这种电油动力理论,这类机车可以有四轮、三轮、二轮、特种~~~等多种车型,燃油发动机也可以有汽油、柴油~~等多种模式;最最简单现实的楷模就是潜水艇,平时使用柴油机,必要时使用蓄电池。
单从上述电油互益理论来看很迷人,但不论是什么样的车或船,多带一套动力的重量到处跑,怎么看也是件增加油耗、增加成本的事。所以这事要从节油环保的大局来看,从具体配置和技术面来看,一定是要搞到真正节油环保有效益才叫上算;而不是挂羊头卖狗肉,打张电油两用的牌子就可以,否则在此项目投资上就很担风险。
鉴于这是新款车种,其电路与配置与当前所见的常规摩托、电动车都不同,有些协同双方动力系统的配件和电子元件暂时还无成品上世,怎么做也还是在研制探讨中。故在此将问题一一列出,先介绍下电油双动力车的动力模式,听听大家的意见。再陈述下电油双动力车目前所面临的一些难题,看看大家有没有什么新的招数。
1、以燃油机为主、电动机为辅:燃油机设计成最高效率款式,电动机为机车的启动、起步、加速、损坏~~等状况提供短期动力;电瓶充足电后处于休眠状态,不影响燃油动力。其好处是燃油机的效率与状态容易理想,节油环保长寿效率等容易兼顾。缺点是:电瓶电能有限,一但机车长时间上坡,燃油机的最大动力略微不够。
出于对燃油机的熟悉和爱好,设计完善的汽油机不会有那么多的毛病与故障,完全没必要再加上个电动系统。但就这种电油动力模式来说,有电力辅助可以简化档位,提高燃油效率,预防断油万一,还是值得一试。但目前市面上电油车的实际性能没广告里说得那么好,这种配置,加一套带电瓶电机~~的电动系统,大约近千¥。
2、以电动机为主、燃油机为辅:机车状态以电动车设计,燃油机只是途中电力耗尽后的备份。这样的机车基本上是电动车,动力与车速不会很高,通常配置很小的汽油机就可以,甚至是不连接车轮的二冲发电机。(曾在加油站见一老汉,小三轮电动车上公然驮着台小发电机;如此将燃油机当备份,估计让JJ看见了也难开口。)
这类电油双动力助力车在ZJ那边已有,车身小巧,36V电动系统,配置比较轻小的四冲35ml顶杆机。虽然是电油双动力组合配置,但顶杆机换气内耗较大,燃油效率欠佳,内部启动/发电共用的碳刷电机不耐长久运转,不适宜长久使用。该机行车途中发出的电压不足36V,很难自行充电,只能做为电动车的应急备份动力。
3、辅助动力的可靠性与互助性能:以燃油机为主的机车,万一断油或是损坏,电动系统多数比较可靠,只要电瓶有电,通常能熬上几十里路返回。以电动机为主的机车则不同,万一断电或是损坏,传统的燃油系统相对比较麻烦些,一般的车民偶尔使用则更加没有经验,有忘记打开燃油开关的,也有缺电启动不了就干瞪眼的。
目前常规的汽油机发电能力不是很好,通常只有几十瓦的电力,有些汽油机输出的电压则根本不够给电动车电瓶充电的。例如某种无档汽油机,要到30MA车速后才开始充电;发动机内还有些多余的脚踏机构,体积与重量都非常笨重。也曾想过利用车轮电机来发电充电,但那里输出的电压不够,厂家也不肯为此改动线圈。
4、电油双动力车对发动机与电池的要求:带四箱蓄能电池当然不轻,要是舍得成本,电池当然是越轻越好,电动机也是。对于偶尔使用电力辅助的机车,电机功率最好大些,可以随时随地帮无档燃油机出点力。对于以电力为主的机车,电机最好不要功率太大太重,电瓶倒是需要容量大些,这样一来才可以多跑些路。
简易电油双动力车对于燃油发动机的要求通常比较宽松,不要求最大马力,以免与电动状态差距太大;有电力辅助,对变速档位、点火角~~的要求较低。这样的燃油发动机,应将重点放在化油系统与简化结构上,只要启动性能好,中速燃油效率高,发电能力强,排量倒不需要很大,整机重量越轻越好,最好能专门设计。
5、关于车管政策:目前所得到的信息多是不给上路的,但在广大乡村地区,就无所谓给不给了。当年汽车刚刚发明上路时,还要有专人在前面摇铃开路,敬请行人马车避让,经过百余年的发展才到今天在高速公路上如此风驰电掣的规模。所以我的观点是:不管目前的车管部门给不给电油车上路,先尽量研制尽量完善再说,等到子孙后代长大那会,车管的情况定会有所改变。
6、关于“电油双动力轻摩”所用的传动模式:有人曾提出不用链条=全部电传的传动模式,燃油发动机就当作是发电机了。这样做的好处是电控操控比较简单,车速不会过高。发动机省去沉重的变速传动机构后,变得特别简单轻巧。这样做的缺点是整车动力不大;通常轻摩汽油机可以输出三个马力,电动车那三百五十瓦的动力才相当于半个马力,车速不够快,更怕遇到上坡。
7、关于目前启动电机的电源问题:目前小汽油机的启动电机都是12V的,但电动车电瓶组多是48V;如果加用一只常规启动电瓶有点累赘;如果从四只电瓶中间抽头,又会造成电瓶供电不均匀,对整组电瓶的输出性能不利。要是使用电子降压器来变化电压,这只降压器的电流会很大,十倍于常用的灯光电路降压器,所用电子元件的费用将远远多过再加一只启动电机。
(这是一个很现实的难题,按说这样的问题应该由搞电油双动力车的电动车厂商来解决,他们当中的许多人已经将电油车的NP吹上了天。但目前许多电动车厂商都没能解决这个问题,我所见到最狼狈的电油双动力车是老H的那辆样车,单独启动汽油机的常规电瓶和许多电气部件都靠扎带临时捆绑,全车没有完善的充电电路,结果电动车的四只电瓶和启动汽油机的小电瓶都要靠连接市电的充电器来充电。)
如果电机厂商肯合作,直接改变电机线匝出产48V电机,让启动电机变成小电流/高电压的工作模式,我们倒是省事很多:不用大电流的降压器,也不用启动常规电机所配套的继电器,使用车头按钮就可以直接开启电路。这样可以省去踏板车上最容易损坏的启动继电器,但条件是:该车今后必须固定保持四只电瓶凑足48V电压。(同等耗电功率下,四倍电压=四分之一电流;电流小了,就可使用普通的电路开关。)
8、关于电油合力联动控制的问题:使用自动离合器的简易汽油机多数无变速档位,通常起步力矩不足,上坡带人起步比较困难。使用电动加力辅助可以变相解决这个问题,但电动加力的控制方式,却是各有说法。目前我们在1#实验车上用的是左电右油方式,电油合力须同时拧动左右两个把手。这种控制方式的好处是可以电油分别控制,缺点是两个把手都有动力,机车经常被误动。
目前已有油门和电门同时安置的右手把柄,好处是比较习惯顺手;但啥时联动加电,啥时不用联动,还是有点不便。一种做法是在手柄旁加只开关,需要电动加力时按动电钮;但手柄旁还要安置汽油机熄火开关,按钮多了有点繁杂。看来这电动加力的事,不用自控方式不行;但要说到取样电路与传感器,方案与分歧就比较多些。关于这联控部件,打算装在化油器上,相关部件正在研制中。
9、比较难办的是汽油机给电动车电瓶充电的问题:通常汽油机发出的电压与转速成正比,轻摩要开到三十码以上,汽油机发出的电压才高于48V电瓶电压。最简单的解决方式是增加汽油机发电线圈的匝数,可在低车速时也有足够电压。复杂化的办法是专门做只电子整流器,依靠电子线路的功能,再低的转速也有电流充入。
最麻烦的还是电动车的电瓶,此物不比轻摩上的简易电瓶,要求充电电流不能过大,由大到小还有程序。在随意跑动的汽油机车上讲程序显然不现实,这个电路怎么搞都有问题。实际上这应该是电动车部门的事,但目前那里的人只会按颜色接线,没人会设计控制器与整流器;要是大家都不动手开拓,不知何时才能有成品面世。
10、如果可以由自己来设计电油双动力轻摩的发动机,我想可以这样设计:顶杆机内耗太大,节油比较困难。应选用链传配气的50发动机,缸头特别设计,重点是燃烧室与气门。转速不用太高,使用简易分段双点火角配合中低转速来稳定怠速和加大起步力矩。自动离合器,简易两档,单飞减速牙盘,新款柱塞式化油器。
11、在实践试车中看到,山乡地区多有几十米高的山坡;若是下坡时车轮电机能发电反馈给电瓶,哪怕只有一半效率,也算是将爬坡的能量节约下一半。此举利用电磁发电来制动车辆,车辆下大坡时不至于滑得太快,某些机车的发动机也不用跟着被拖增加磨损和耗油。(使用化油器的发动机,在被拖状态下,耗油量比怠速状态还要大!)可惜目前在车轮电机上测到的反馈电压太低,电机厂又不肯改变线匝,这个构思目前看来有点科幻。
12、如果电动车元件厂敢于开发,应该不难生产出可以反馈电流到电瓶去的控制器,在不开电门、油门时,将电动机被反拖状态下发出的电输送到电瓶。这样一来,汽油机发出的电就可以只管自身电路系统;车轮电机发出的电给自身电瓶,两套动力的电路就可以少些关联,整车电路将变得简单些,电动车的电力也将耐用许多。
13、电油两用车的车款问题:目前的摩托车毫无新意可言,多是在卖外壳款式;踏板车与电动车更是如此,通常多是以壳定产,性能与质量不是主要问题。说来也比较现实,踏板车外壳的模具比较贵,一般人也不会创新设计,于是大家都玩模仿玩配件,哪样流行就装配哪样。电油车也是如此,先选外壳后考虑安置部件;可电油车是双套动力,那些电动车和踏板车原先都不是为双动力设计的,突然间要安置那么多的部件实在是非常困难。
我很想搞个结构简单轻便的弯梁款电油车,但目前那边搞电油车的人都看好踏板款,还希望踏板车的外壳可以隐蔽燃油发动机,混淆燃油车与电动车的外观。这似乎暴露出搞电油车的真实动机,是为了对付目前的车管ZC。既然现实如此,我也不好多说什么;技术面还是在搞,并且还有些开创性的进展,但就这些踏板电动+燃油机来说,整车成本普遍高于普通车七百~九百¥,车管部门还说法不明,真不知道这些车能有多大的商业前景。
14、汽油发动机的安置问题:由于电动车的动力太微弱,那边的人图虚荣还多用踏板款的肥胎电动车,导致整车笨重阻力很大,行驶的里程比较短。这样一来,电动车的出路就很成问题,希望能有新的创意来打开市场。目前那边鼓吹电油双动力助力车者多是些搞电动车的人,NP吹得无边无际,但对于汽油机的电路和化油系统却不够熟悉;某些电动车将汽油机悬挂得很不合理很不安全,车底连块砖头的高度都没有,令人看得心惊胆颤。
骑电动车和踏板车的人,多数车技不如骑挂档车的,万一哪天某人看路走眼,路面凸出一块将发动机顶翻,顿时就会人倒车翻惨不忍睹。我为取得实践数据前后试车跑了一百多公里,算是比较冒险,但这样的车架我宁可不做也不敢放它出厂。虽然已向老总严肃提出,老总也承认车架要改;但其他厂商会怎么做,还是很令人担心。
15、电油双动力车的现状与前景:这种车目前尚在研制初期,虽然还有许多问题要解决落实,但都不算是什么高新技术,只是些电子技术与成本核算上的矛盾。目前我们的1#样板车,12V灯光系统,2.5~3.0/16轮胎,电动踏板款2.5L
燃油箱,使用70ml 四冲无档自离汽油机与350W/48V无刷电机,已经初步做到在零度气温下60KM/L耗油率,燃油充电方面在十度气温下已达8KM油=5KM电的路程,单汽油动力最高车速大于60MA,最大爬坡度15%。由于罕见大雪天气严寒,还有许多方面未能仔细测试;但初步看来,该车会有较好结果,将来会有一定特色。
目前我们遇到的难题与其他厂商雷同,我带了些部件回来攻关;电油联动大概不成问题,汽油机给电瓶充电的问题也不是很难;只有车轮电机的电力反馈问题比较棘手,成品要靠做控制器的厂家去完成。电力反馈属于高级电动车的范畴,具备此功能的电动车可以多跑几成路码,电油车也可以此节油。汽油机部分我比一般厂家熟悉,会作出些创新改进来加强此电油车的实际性能,会让此电油车的汽油机表现远远好过常规的燃油踏板车。
虽然目前困难重重,但电油双动力也是机车改进发展需要探索研究的道路之一。这款车要是做好了,同样三千¥的出厂价,同样简便操作,性能要比那些使用皮带的LH、TS助力车高强许多。至少齿链传动的发动机不容易出故障,70~90KM/L的耗油率不成问题;双套动力带滑行器,要是断油了还有电,要是断电了还可以推。待汽油机的充电技术完善后,打算将电瓶分散安置在车身内部,将接头电路固定牢靠,不再随意取出拎上拎下,就象小汽车的油电系统那样,完全现代电气化与车身融合一体。。。
16、关于电油双动力,我还有些其它设想:将这两套动力挤在一辆小小的二轮轻摩上比较吃力,要是用在三轮车上(残疾车),那可是容易很多,电油性能也容易得到发挥。残疾者通常不便将电瓶取出充电,有时也需要跑远点,这类电油动力对他们来说更加合适,对厂商来说也是比较容易完成,至少没搞二轮轻摩那么费劲。至于在四轮小型汽车上怎么搞,在技术面基本上也可借鉴油电摩托的一些做法。
如此油电双动力,若是用在游览船上,可使游客有一段不被安静的舒适游程,观光地区和动物将不会受到发动机噪音的干扰,小船的顶棚还可以安置太阳能电池来给蓄电池充电。若是做运输车用在特殊场合或船舶仓库中,可以有一段不烧氧气、不污染空气、没有火种危险的运输途径。若是做成后三轮轿车式的豪华观光车,使用轻便廉价的轻摩发动机和普通电源,即可享受到四轮小汽车那样的舒适与安全。。。
(关于电油双动力,可以使用它的场合很多,只有一样它做不到,就是不适合上天。这东东怎么搞也是体积笨重动力微弱,所以俺不会去过分深入研究它;能研制到实用于百姓,俺就鸣金收兵决不恋战。)。。。2008.02.23#
LX/NJ。。。
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