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      新能源汽車不需要變速箱?不但需要,還很復雜!

      2020-1-14 13:54| 發布者: 西獨歐陽風| 查看: 473| 評論: 0

      摘要: 新能源汽車不需要變速箱?不但需要,還很復雜!

      新能源汽車的核心配置是電動機,和發動機相比最大的區別就是,電動機的功率是恒定的,可以克服阻力所需要的轉矩,及可獲取該阻力下的最高轉速,電動機本身就自帶變速箱的屬性,因此不需要額外配備?

      所有新能源汽車都不需要變速箱嗎?

      目前新能源汽車串聯、純電動、燃料電池目前多采用單級減速器,未來能耗要求提升,或發展為多級減速器;并聯多采用現有自動變速箱進行改造或使用電驅動橋;混聯多采用專用混動變速箱?傮w來看,新能源汽車仍然需要變速箱,近年來出現了兩擋變速器、同軸變速器、集成電子斷開差速器的變速器、集成雙離合器式差速器的變速器、電動機控制器變速器三合一總成、集成發動機電動機發電機的變速器等新型變速器。

      1 兩擋變速器

      吉凱恩(GKN)兩擋變速器,減速比分別為11.38和5.85。圖1為吉凱恩兩擋變速器剖視圖,圖2為吉凱恩兩擋變速器在輸入軸上的換擋機構。應用在寶馬(BMW)i8混合動力車上。

      格特拉克(Getrag)兩擋變速器,減速比分別為12.06和8.61。

      與減速比為9-10.5的單擋變速器相比,兩擋變速器的低速擋減速比設置為11-12,滿足加速和爬坡性能,而且所需電動機最大轉矩可以降低;高速擋減速比設置為5-9,滿足最高車速要求,而且所需電動機最高轉速可以降低。電動機最大轉矩和最高轉速降低,可使得電動機小型化、輕量化。而且兩擋變速器可使電動機較多地在最佳效率點運轉,降低油耗。

      圖1 吉凱恩兩擋變速器剖視圖

      圖2 吉凱恩兩擋變速器在輸入軸上的換擋機構

      2 同軸變速器

      吉凱恩變速器,輸入軸與輸出軸同軸。圖3為吉凱恩同軸單擋變速器剖視圖。應用在沃爾沃(Volvo)XC90T8混合動力汽車上。

      雪佛蘭(Chevrolet)Bolt變速器,輸入軸與輸出軸同軸。圖4為雪佛蘭Bolt同軸單擋變速器剖視圖。應用在雪佛蘭Bolt純電動汽車上。

      輸入軸輸出軸同軸結構,可減小變速器尺寸,便于整車布置。

      圖3 吉凱恩同軸單擋變速器剖視圖

      圖4 雪佛蘭Bolt同軸單擋變速器剖視圖

      3 集成電子斷開差速器的變速器

      吉凱恩變速器,集成電子斷開差速器。圖3為其剖視圖。圖5為吉凱恩電子斷開差速器爆炸圖。應用在沃爾沃XC90 T8混合動力汽車上。

      高速時,電子斷開差速器將電動機與車輪分離,以提高高速時系統效率并防止電動機超速。電子斷開差速器控制犬牙式離合器接合或分離,使用霍爾傳感器非接觸式測量離動合器位置。

      圖5 吉凱恩電子斷開差速器爆炸圖

      4 集成雙離合器式差速器的變速器

      吉凱恩變速器,集成雙離合器式差速器。圖6為其剖視圖。該差速器應用在路虎攬勝極光(Range RoverEvoque)、福特?怂梗‵ord Focus)RS上 ,也可應用在純電動汽車或混合動力汽車上。

      采用雙離合系統取代傳統差速器,可精確調節每個車輪的扭矩,實現左、右車輪扭矩矢量控制。實現扭矩限制,實現電子限滑差速鎖功能。斷開連接時提高系統效率。

      圖6

      5 兩擋同軸集成雙離合器式差速器的變速器

      吉凱恩兩擋同軸變速器集成雙離合器式差速器(吉凱恩稱為eTwinsterX),在2017年法蘭克福國際汽車展上首次亮相。

      該變速器綜合了上述的兩擋、同軸、雙離合器式差速器三種變速器的特點。

      6 電動機控制器變速器三合一總成

      吉凱恩三合一總成。計劃于2019年在歐洲汽車制造商的全球平臺上生產。

      采埃孚(ZF)三合一總成。于2018年量產,應用在歐洲汽車制造商車型上。

      以及麥格納(Magna)、博世(Bosch)三合一總成。

      三合一總成結構緊湊、功率密度高、系統效率高、安裝簡單、減少電纜、可以提供整體解決方案。


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