電驅(qū)動傳動效率關(guān)鍵技術(shù)研究

電驅(qū)動傳動效率的重要性

趨勢

新能源是整個在思考趨勢向好的情況下面，油耗法規(guī)和雙積分的政策導(dǎo)向，電動汽車是企業(yè)的必然選擇，另外《電動汽車能耗率限值》國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布;推動了電動汽車低能耗發(fā)展趨勢。在2025年的話，在中國的目標(biāo)就要達(dá)到100公里能夠達(dá)到4L油耗。

需求

購買電動汽車用戶的首要關(guān)注因素“續(xù)航里程”與電驅(qū)傳動效率直接相關(guān)；另外客戶也就是我們整車對我的一個需求來說，如果我們做動力的話，那么他的期望值排在前三位，企業(yè)方面來說，電動汽車能耗率限值與電驅(qū)傳動效率直接相關(guān)。

收益

用戶：私人用戶30萬公里生命周期收益1180元。

企業(yè)：相同續(xù)航能力電池用量少3kWh; 企業(yè)收益4500元/車。

低能耗：電動汽車發(fā)展趨勢、用戶需求、企業(yè)收益需要高效率的電驅(qū)傳動系統(tǒng)。

電驅(qū)傳動效率關(guān)鍵技術(shù)

1、功率損失

傳動過程中扭矩?fù)p失主要包含摩擦損失和拖曳損失兩部分。

摩擦損失：主要體現(xiàn)在齒輪、箱體等承載部件在傳動過程中產(chǎn)生的系統(tǒng)變形所吸收的能量，如軸產(chǎn)生的撓度變形、齒輪嚙合斑點(diǎn)的變化等，主要以內(nèi)能形式表現(xiàn)出來，隨載荷增大逐漸增大。部分能量隨著摩擦以熱能形式散發(fā)出去。

拖曳損失：主要體現(xiàn)在靜態(tài)摩擦損失（如軸承的預(yù)緊、油封的摩擦損耗等）、油液循環(huán)運(yùn)動產(chǎn)生的攪油損失、箱體內(nèi)壁因附著產(chǎn)生的阻油損失等，拖曳損失主要以油液的動能和溫度升高表現(xiàn)出的熱能形式體現(xiàn)，隨轉(zhuǎn)速升高逐漸增大。

2、面向摩擦損失的設(shè)計

提升剛度，減小變形；傳動平穩(wěn)，降低摩擦；受扭矩因子影響大，關(guān)注末端。

箱體

提升箱體軸承孔徑向和軸向受力的系統(tǒng)剛度。

提升箱體懸置孔的系統(tǒng)剛度。

軸

提升軸的剛度，減小受載下軸的撓度變形。

齒輪

提升齒面質(zhì)量，降低齒面摩擦損失；改善嚙合位置，保證有效齒面剛度，減小齒輪受載變形和降低滑移率；適當(dāng)減小齒輪的螺旋角。

3、面向拖曳損失的設(shè)計

這里主要說要有合理的預(yù)緊，然后減少動摩擦，控制油液，降低攪油；合理布筋然后減少阻油，剛才知道拖曳損失主要是以整個環(huán)的過程中間它的速度直接相關(guān)系的，那么拖曳損失的設(shè)計因子主要由密封件、軸承、潤滑油、箱體四個部分設(shè)計的。

（1）密封件

油封摩擦扭矩：線速度、泵油能力、布置位置、低摩擦。

（2）軸承

軸承選型的低摩擦要求；軸承最大預(yù)緊的貢獻(xiàn)。

（3）潤滑油

油品選擇：粘溫特性、低粘度潤滑油應(yīng)用。

油量控制：浸齒深度、靜態(tài)/動態(tài)油面、兼顧潤滑/飽和油溫。

（4）箱體

內(nèi)腔：油流方向、內(nèi)緣光滑。

筋板：高速阻流、低速導(dǎo)流。

儲油：底部/高處儲油。

4、外部影響因子

剖析電驅(qū)傳效率“布置、傳動比、溫度”外部影響因素和敏感度。

布置

同一電驅(qū)系統(tǒng)前驅(qū)和后驅(qū)布置引起的旋轉(zhuǎn)方向不一致對電驅(qū)傳動效率有影響。Ø基于效率CFD仿真和樣機(jī)實(shí)測結(jié)果；電驅(qū)逆時旋轉(zhuǎn)傳動效率高于順時方向。

傳動比

經(jīng)濟(jì)性仿真：i=4電驅(qū)傳動效率最高；i=7~9電驅(qū)總成效率最高。

傳動比選擇應(yīng)該耦合電機(jī)效率，匹配電驅(qū)總成效率最高。

溫度

低溫VS電驅(qū)傳動效率: 油品粘度增大、軸系間隙減少。

6℃和30℃不同溫度下，傳動效率下降3%。

電驅(qū)傳動效率行業(yè)技術(shù)瓶頸

電驅(qū)傳動過程中的能量損耗精確計算涉及機(jī)械場、流場、溫度場等多學(xué)科交叉耦合，仿真精度提升難度大；低摩擦材料、輕量化材料的技術(shù)應(yīng)用；利用長安新能源專用云平臺數(shù)據(jù)，進(jìn)行工況數(shù)據(jù)分析和提取，形成長安用戶工況的DNA；油冷強(qiáng)制潤滑的傳動效率探討，優(yōu)化減速器主腔體，以油霧潤滑方式。

（由于是速記實(shí)錄，以上內(nèi)容可能會有輕微出入，敬請諒解）