無論是純電動汽車眠亿,亦或是各種混動車型钻字,電驅(qū)動技術(shù)讓它們具備更好的動力性能衫半,動不動就是幾秒破百骑琳。但是,在帶來更好動力性能的同時洋虫,動力系統(tǒng)也面臨著散熱的問題蜀短。那么新能源車型都是怎么搞定這個散熱問題的?其實它們的招數(shù)還挺多的权疾。
首先需要說明的是趋奸。動力系統(tǒng)的散熱并不僅僅是把它從電動機等部分排掉,而是要把它們更好的利用起來。畢竟節(jié)能是當(dāng)今汽車行業(yè)的主題群鞭,能把車上的每一點能量都有最高限度的利用谅练,顯然是工程師的最高境界。
之前我們也解讀過新能源其他系統(tǒng)的熱管理:比如電池:以及空調(diào)如何更高效:
電機為啥要散熱哈讯?過熱會影響運行效率,影響潤滑和絕緣梧却,甚至燒壞電機如果新能源車的電動機沒有良好的散熱奇颠。在持續(xù)運行中,很容易出現(xiàn)過熱放航。溫度不斷升高之后烈拒,電機內(nèi)部的電阻也會增加,這個時候電動機的效率和出力就會急劇下降广鳍。對于有監(jiān)測系統(tǒng)的車型荆几,這個時候往往會限制動力輸出,起到保護的作用赊时。
較高的溫度也會影響到電動機內(nèi)部的潤滑和絕緣吨铸,極端情況下,甚至有可能燒壞電機祖秒。雖然新能源車的電機沒有電池那么貴诞吱,但是換一個新的也是價格不菲。
非主力選手竭缝,風(fēng)冷就夠啦優(yōu)勢:結(jié)構(gòu)簡單成本低不足:散熱效率一般房维,無法應(yīng)付大功率電機;不能回收利用熱量風(fēng)冷其實是最早應(yīng)用在燃油車的冷卻技術(shù)跳蚓,早期的甲殼蟲疑惨,菲亞特126P等經(jīng)典車型,就采用了風(fēng)冷散熱技術(shù)抠建。對于電動車來說估掐,采用這項技術(shù),也是比較容易盛己。它通過電機的殼體渗送,將電機產(chǎn)生的熱量,傳遞到車外紧慧。然后通過氣流把熱量帶走泰四。
同樣出于散熱的考慮。我們看到汽車上電機及驅(qū)動系統(tǒng)的外殼盯窜,也通常采用鋁合金材質(zhì)兔页。不但重量更輕,也有利于散熱。
由于風(fēng)冷的效率不那么高俄洞,所以它一般用在一些電機功率比較低的車型上以躯,目前主要是一些混合動力/插電式混合動力車型的后橋,也就是純電驅(qū)動的那一個軸上面啄踊。
應(yīng)用路子最廣算是水冷優(yōu)勢:能充分利用熱量忧设,散熱效率有保障不足:管路復(fù)雜,對設(shè)計要求高我們也提到過颠通,新能源汽車的電池址晕,也可以采用水冷(液冷)。如果把電池的水冷系統(tǒng)和電機連起來顿锰,為驅(qū)動電機系統(tǒng)散熱谨垃,就順理成章了。水冷系統(tǒng)的效率是比較高的硼控,以前我們玩電腦的時候刘陶,很多高階刷機的玩家就引入了水冷。
————為啥水冷效率高牢撼?————
水的比熱容(單位質(zhì)量上升同樣溫度吸收的熱量)要比空氣高三倍匙隔,就好比同樣的時間短,人家能攢下三倍的錢一樣熏版,你說哪個有錢牡直?普通汽車包括新能源汽車的防凍液是乙二醇的水溶液,在同等溫度下的比熱容略低于純水薛淆,但還是要比空氣高很多甜芭。
新能源汽車的電機水冷系統(tǒng)通常不是獨立的,而是和電池包凑篇,以及電控系統(tǒng)的冷卻霸臂,形成一個完整的熱管理系統(tǒng)。在電機殼體的內(nèi)部托蜡,也有類似于內(nèi)燃機缸體內(nèi)部那樣的水道辈拔,冷卻液通過水泵的驅(qū)動在中間流動,從而達到散熱效果谢燎。
但是匙典,由于水冷的使用效果確實很好,所以現(xiàn)在相當(dāng)多的主流電動車钧椿,無論是幾十馬力的代步車宜箩,還是使用大功率驅(qū)動電機的車型,基本上都采用水冷系統(tǒng)來為驅(qū)動電機散熱盹屠。
水冷系統(tǒng)還有個好處就是可以統(tǒng)籌使用車上的熱量题禀,實現(xiàn)更好的熱管理鞋诗。比如有些車型的設(shè)計就將電機散發(fā)的熱量為電池組保溫。在冬季對于新能源車型來說迈嘹,還是非常有用的——畢竟靠電池組自己的加溫削彬,損耗非常大。
隨著技術(shù)的進步秀仲,不但電機外側(cè)的定子可以冷卻融痛,內(nèi)部的轉(zhuǎn)子也可以增加水套進行冷卻,進一步提升了熱管理的效率神僵。
變速箱的電機雁刷,也可以用油冷優(yōu)勢:結(jié)構(gòu)緊湊,和變速箱等通盤設(shè)計挑豌,散熱效率高不足:不方便回收利用熱量油冷就和傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機、變速箱的冷卻方式差不多了墩崩,通常來說氓英,這種方式的冷卻效率還是比較高的。而且這個時候鹦筹,電機冷卻和變速箱的冷卻在一起铝阐,也有利于結(jié)構(gòu)的緊湊化,不用單獨設(shè)計布置機油泵等零部件泌醋。目前昂游,這種冷卻方式一般應(yīng)用于插電式混合動力車型,特別是P2和P2.5結(jié)構(gòu)赌拒。
但是油冷和風(fēng)冷一樣跳窖,它們最后需要把熱量散發(fā)掉。所以電機產(chǎn)生的熱量贵郎,是不能回收利用的职靴。不過考慮到油冷系統(tǒng)中一般的電機尺寸和功率都不那么大,這部分的損耗還是可以接受的蒂轨。
結(jié)語:任何汽車技術(shù)都有它適用的類型欲广,就像新能源車型的電機冷卻方式一樣。每一種方式檩榕,無論是油冷還是風(fēng)冷繁触,亦或是水冷都有自己的優(yōu)缺點,適合不同的車型关揣。還是那句話句惯,沒有最好的技術(shù),只有最適用的技術(shù)支救。
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