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让公交更舒适,低地板大通道全车无障碍,如今这款公交实现了

作为市民公共交通出行主力的城市客车,每天需要承载着千百万家庭的梦想一路前行,因而如何保证乘客的便捷安全、提高车辆的运行效率,也成为公交运营单位首要考虑的问题。

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上世纪8、90年代,低地板城市客车的概念在国外兴起,欧美、日本等发达国家开始尝试降低车身踏步,通过提高乘客在车厢内的通行速度来改善运营效率,同时为老幼病残特殊人群提供了极大的出行便利,例如德国曼恩公司NL202、比利时VanHoll公司A308、日本ISUZU公司LV832、三菱公司MP747(前后门版)等。低地板结构的核心在于如何让驱动桥适应一级踏步的需求,不仅靠零部件层面的创新,更要与客车企业形成良好配合。经过德国采埃孚ZF、匈牙利RABA、日本三菱等国外企业的多年尝试,基本实现了最初“踏步高度降低”的构想。

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作为传统车桥技术的延续,目前的低地板驱动桥将轮毂单元集成在轴头端,通过低桥壳结构和侧向布置的差速器,实现后轮通道高度降低的设计目标。不过由于依然保留了传动轴输入端的法兰接口,后轮处始终有一个偏置的“小凸起”,加之后双胎承载结构,现实中仍存在通道狭窄、空间局促等问题。可以说,如今的低地板城市客车尽管在乘坐舒适性上有所提升,但运力的下降也是不争的事实,尤其国内并不流行后轮后开门、或者欧洲范儿的单机三开门布置形式,后山区的乘客必须要通过后轮通道区才能从中门下车,这种车厢内的逆向乘客流动也造成了后桥处的拥挤,运营效率大打折扣。

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随着汽车行业“新四化”时代的到来,电动化已成为业内共识。自四部委2009年启动“十城千辆”示范推广应用工程以来,中国新能源汽车实现了历史性的飞跃,更是形成了“全球看中国,中国看商用,商用看公交”的格局。目前,新能源在中国城市客车占比已达九成以上,基本实现了“公交新车全面电动化”的阶段性目标。应该说,电动化与低地板的结合,为城市客车创造了最佳的发展契机,然而传统电驱动系统多为中央驱动形式,依然存在体积、重量大的问题。以2019年为例,国内全年销售的6.39万辆纯电动城市客车中,采用直驱结构的将近九成,采用带齿轮箱的也有近一成占比,中央驱动依然是客车行业“简单粗暴”的电动化手段,甚至如国际巨头的ZF也推出了带减速集成的中央驱动电机CeTrax,似乎跟得上“时髦”。对于以直驱或带齿轮箱结构为主的电动化,虽然完成了传统内燃机到电动机的转变,只是完成了“从无到有”的替换,与“好”的需求差距甚远,在新能源时代公交公司的低地板、大通道诉求上,更是存在无法满足的BUG。

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现阶段客车行业的驱动电机大多是径向磁场电机,受结构原理和配套资源所限,在功率密度和扭矩密度方面仍有“天花板”。由于体积和重量必须满足车用,以及轻量化的要求,驱动电机若要实现相同功率和扭矩就必须越做越小,近年出现的油冷电机、发卡电机等新技术,都是电机行业在试图突破这一瓶颈。也有少数客车企业想到了轮边驱动,但大多只是把径向磁场电机做的小一些,再通过多级传动来弥补受限的电机参数,但传动效率大打折扣,客户在实际使用中也发现这种轮边驱动对整车电耗节省的幅度极其有限,甚至与中央驱动电机相差无几。

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在电磁原理上,其实还存在一种轴向磁场电机,也形象的称为盘式电机,天生具有“小、轻、高”的特点。从上图对比可知,在同样轴向和径向尺寸的情况下,其轴向磁场力臂更长,低速大扭矩的效率更高,而且轴向磁场电机更容易实现双气隙面或多气隙面,磁场利用效率更高。早年受材料、结构、工艺、成本等诸多因素的限制,轴向磁场电机一直未能大规模产业化,车用电机更无从谈起。然而近年却出现了一支新兴势力——盘毂动力,不仅在电动客车上实现了搭载和应用,更带来了颠覆性的整车结构形式。作为行业首家大规模批量应用的盘式电机供应商,盘毂动力正以惊人的速度在商用车行业攻城略地,笔者在此前的文章中也多次提及这家企业,可谓商用车驱动电机行业的一股清流。

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8月21日,浙江金华迎来了新能源BMT地铁巴士的上线,即是厦门金旅携手盘毂动力共同打造的XML6105JEVP0C1纯电动城市客车,这也是一款将城市客车诸多梦想予以实现的全新车型。正如前文所述,在新能源公交愈发追求高效率的今天,传统结构的中央驱动形式,或径向磁场电机的轮边驱动,不论在空间利用、传动效率,还是整车轻量化等方面都有“上限”而略显不足。本次BMT地铁巴士的出现,则通过技术创新完美解决了这些BUG:低地板、大通道、全平地板结构的实现,使得公交车真正意义上与地铁布局看齐,而且巧妙的预留了多功能区这一公交特色的布置形式,为特殊人士预留了足够的空间,从而更适合于城市客车的使用。

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从整车公告可知,这批BMT地铁巴士采用盘毂动力TZ260XS120轴向磁场电机,盘毂称其为“CDU核心驱动单元”。通过集成减速器、电机控制器、四气囊独立悬架与电子差速,该产品实现了轴向尺寸更短、重量更轻的效果,轻量化指标可达700-800kg。BMT地铁巴士采用后单轮驱动,后轮通道宽度达到850mm,有效改善了此前通道狭窄、空间局促的问题。由于驱动系统的创新,整车得以采用业内已不多见的前后门布置方式,有效引导了乘客的流动,没有逆向客流干扰。车厢内实现了全平的宽通道,上下车时间至少节省一半,对于乘客而言更加便捷安全,进而提高了公交车的运行效率。同时,BMT地铁巴士的车厢有效站立面积达到9平方米,相比传统10.5米提升20%,载客能力与12米相当,是“小车大容量”的经典案例。笔者此前在客车行业产品数据监控时也留意到,目前厦门金旅、厦门金龙、中通客车、广微控股的万象、东旭光电的申龙等客车企业都采用了盘毂动力的驱动系统,而且不乏结构创新案例,行业配套数量正在快速增长中。

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低地板是城市客车始终追求的目标,有人实现了0到1的转变,也有人在努力让1变成10、100。在低地板与电动化结合后,公交公司也开始追求运营效率更高、乘坐效果更佳的解决方案,而大通道、全平地板也成为打开这把锁的金钥匙,盘毂动力则是率先打开局面的零部件企业之一。身为行业新军,盘毂动力能在极短时间内取得业内的认可与关注,技术上的创新功不可没,同时其提出的“公交新生态”也独树一帜,为客车行业带来了全新的理念。尽管盘式电机在客车行业尚属新生事物,但通过本次浙江金华的批量应用,笔者有理由相信,具备三化融合优势的BMT地铁巴士,以及盘毂动力的轴向磁场电机,必将在行业中掀起新的浪潮。

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在实现梦想的路上,多数人望而却步,也有少数人迎难而上,通过对技术、工艺和材料的不断创新,实现产品性能的本质提升,从而拉动行业的高质量发展。目前看来,盘毂动力当是客车行业的“the One”,不仅为我们带来了足够的惊喜,也对其未来有了更多期待。

逐梦之路,永不停歇。(完)

图/文:C3

本文原创,作者:编辑张靖,其版权均为提加商用车网所有。
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