新能源汽車動(dòng)力總成傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用

李懌

新能源汽車動(dòng)力總成傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用

李懌

（遼寧省沈陽(yáng)市中汽動(dòng)力（沈陽(yáng)）有限公司技術(shù)部，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

當(dāng)下社會(huì)，我們物質(zhì)生活豐富，生活交通也十分便利。交通工具的發(fā)展進(jìn)步為我們的出行帶來(lái)的快捷和方便不止是一點(diǎn)點(diǎn)。可是我們國(guó)家人口基數(shù)大，新增人口多也導(dǎo)致了能源需求量大，從而致使能源被大量的消耗導(dǎo)致環(huán)境污染加劇。為了能夠讓便捷的生活日新月盛，也為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，文章著重分析了新能源汽車動(dòng)力總成發(fā)面的一些成就，并展望一下未來(lái)可發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。

交通工具；能源需求大；新能源汽車；動(dòng)力總成

前言

科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和生活水平提升，讓汽車產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。通過(guò)在現(xiàn)實(shí)中的體驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，汽車已經(jīng)逐漸走下神壇，從一件奢侈品逐步的成為了老百姓生活中的必需品，仿佛在瞬間，就涌入了千家萬(wàn)戶。家用汽車數(shù)量增多確實(shí)是方便了人們的生活，但是也給環(huán)境帶來(lái)了很大的壓力。首先對(duì)石油能源的消耗越來(lái)越大，本就是不可再生資源的石油儲(chǔ)量越來(lái)越少。汽車排放的尾氣也是環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)?。為了解決這個(gè)問(wèn)題，尋找新能源已經(jīng)迫在眉睫。

1 新能源汽車概述

新能源的概念相信已經(jīng)深入人心了，最常見(jiàn)的就是風(fēng)能和太陽(yáng)能。新能源汽車就是指動(dòng)力系統(tǒng)沒(méi)有使用傳統(tǒng)能源的汽車。這類汽車綜合了當(dāng)今最為先進(jìn)的技術(shù)，通過(guò)提供動(dòng)力的資源分為3類：燃料電池電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。

燃料電池汽車的動(dòng)力來(lái)源是通過(guò)電流，這些經(jīng)過(guò)某些化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的電流驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)，燃料電池汽車的最大優(yōu)勢(shì)就是擁有很好的燃油經(jīng)濟(jì)性，這也就降低了尾氣排放，以電力為主的汽車更是尾氣排放為零，所以不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，在運(yùn)行的過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生很大的噪音[1]。純電動(dòng)汽車就是依靠動(dòng)力電池來(lái)提供汽車行駛動(dòng)力的汽車，這類汽車的技術(shù)相比較于其它兩類成熟一些，要求比較簡(jiǎn)單，只要有電就可以。

2 傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 單電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)

現(xiàn)在應(yīng)用于純電動(dòng)汽車中的傳動(dòng)系統(tǒng)是單電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)與內(nèi)燃機(jī)汽車的結(jié)構(gòu)有著很多相似之處。它的組成是依靠一臺(tái)電動(dòng)機(jī)、輔之以電源、變速器和電機(jī)的控制器。由于跟內(nèi)燃機(jī)汽車的結(jié)構(gòu)有著太多的相似之處，所以結(jié)構(gòu)就相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定，在原有的生產(chǎn)制造線上生產(chǎn)也方便很多。

由于在電動(dòng)汽車在運(yùn)行的過(guò)程中，單電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率產(chǎn)生極大的需求，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候也會(huì)增加電機(jī)的尺寸設(shè)計(jì)，加強(qiáng)質(zhì)量的重量，由于這個(gè)原因會(huì)在一定程度上限制了純電動(dòng)汽車的發(fā)展[2]。單電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的制造技術(shù)已經(jīng)很成熟了，可是現(xiàn)在對(duì)汽車性能的要求已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的成熟即可，而是能夠滿足生活中的各項(xiàng)需要。

2.2 主電機(jī)+輪轂電機(jī)傳動(dòng)

這種傳動(dòng)系統(tǒng)的組成相比較于單電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜的多，它融合了兩個(gè)輪轂電機(jī)、一個(gè)電機(jī)控制器、主減速器和變速箱。

圖1 主電機(jī)+輪轂電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

注釋：1：主電動(dòng)機(jī)；2：電機(jī)控制器；3：蓄電池；4：輪轂電動(dòng)機(jī)；5：變速器；6：驅(qū)動(dòng)橋

主電機(jī)+輪轂電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)加持下的新能源汽車，新能源汽車能夠?qū)崿F(xiàn)前進(jìn)的原因就在于主電機(jī)，主電機(jī)能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車運(yùn)行提供充足的功率，無(wú)論是汽車在下坡行駛還是做減速行駛，力量也是來(lái)自于后輪的兩個(gè)輪轂電機(jī)。輪轂電機(jī)可以為汽車在大負(fù)荷運(yùn)作之下起到保護(hù)主電機(jī)的作用。主電機(jī)+輪轂電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)以前軸作為驅(qū)動(dòng)，為了能夠提升后備功率，電動(dòng)汽車的兩輪輪轂電機(jī)可以成為輔助驅(qū)動(dòng)，除此之外還能夠在相對(duì)比較惡劣的環(huán)境之下如溫度、水、灰塵等有效解決輪轂電動(dòng)機(jī)的散熱問(wèn)題。

2.3 雙電機(jī)雙軸驅(qū)動(dòng)純電汽車

雙電機(jī)雙軸驅(qū)動(dòng)純電汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種新的組合型驅(qū)動(dòng)，它是將純電動(dòng)汽車的前后橋進(jìn)行組合，采用電機(jī)結(jié)合驅(qū)動(dòng)橋的方式而成的。在這個(gè)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)橋形成一個(gè)整體，這三個(gè)部分的軸之間形成了一種平行的關(guān)系，這樣做可以使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的十分緊湊。

圖2 雙電機(jī)雙軸驅(qū)動(dòng)純電汽車傳動(dòng)系統(tǒng)

采用兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的是為了能夠在相同的車輛負(fù)荷下，擁有更多的工作效率。以雙軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)能夠把整輛汽車的附著力充分利用以達(dá)到汽車的附著利用率的大幅度提升，前后雙軸更是在同時(shí)運(yùn)作的時(shí)候產(chǎn)生再生制動(dòng)，將電動(dòng)汽車的制動(dòng)距離縮短，提升本車的能量回收率。

3 混合動(dòng)力總成分析

3.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

這類的系統(tǒng)特點(diǎn)就是以發(fā)動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)來(lái)完成發(fā)電機(jī)的發(fā)電工作，電機(jī)控制器將發(fā)出來(lái)的電能給傳輸?shù)诫妱?dòng)汽車的電池或者是電動(dòng)機(jī)內(nèi)，然后再產(chǎn)生電磁力矩來(lái)驅(qū)使著電動(dòng)車向前行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系之間的傳遞動(dòng)力也是來(lái)自電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的儲(chǔ)能設(shè)備就是蓄電池了，它起到的作用還是能夠平衡功率，串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)所應(yīng)用的電動(dòng)汽車特點(diǎn)就是頻繁起步和運(yùn)行速度不高，在城市中的電動(dòng)公交車中是最符合其特點(diǎn)的。這種設(shè)計(jì)能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)始終調(diào)整在最佳的工作狀態(tài)，對(duì)電動(dòng)機(jī)和電池的不斷調(diào)整能夠完成調(diào)整車速的目的。

3.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

在這系統(tǒng)之下，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)是分別屬于兩種系統(tǒng)的，能夠獨(dú)立的向汽車運(yùn)行提供動(dòng)力，在面對(duì)不同的路況時(shí)可以共同對(duì)汽車進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或者是單獨(dú)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，都是十分簡(jiǎn)單的。當(dāng)汽車在做爬坡的時(shí)候，動(dòng)力可以由發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)提供，在達(dá)到一定的速度之后汽車僅僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行維持該速度即可。并聯(lián)式的混合動(dòng)力汽車在穩(wěn)定的速度之下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以具備高效率和低質(zhì)量，在快速度運(yùn)行甚至在高速公路上有很好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

3.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

這類系統(tǒng)包含了上述兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中能夠很好的發(fā)揮這兩了系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)三個(gè)部件進(jìn)行了大程度上的優(yōu)化再進(jìn)行匹配，結(jié)構(gòu)上保證了其模式的可行性，動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)三個(gè)部件進(jìn)行了大程度上的優(yōu)化再進(jìn)行匹讓系統(tǒng)在工作中達(dá)到最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)更好的排放和油耗目標(biāo)。

4 總結(jié)

汽車的出現(xiàn)極大的滿足了出行的需要，新能源汽車更是為保護(hù)環(huán)境作出了貢獻(xiàn)。新能源汽車投入使用可以降低石油、天然氣等能源的消耗，降低對(duì)環(huán)境的污染。本文只是單純的依靠電動(dòng)汽車的動(dòng)力輸出工作特點(diǎn)進(jìn)行部分內(nèi)容的分析研究，認(rèn)為雙電機(jī)雙軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車動(dòng)力性能發(fā)展的最佳選擇，在對(duì)動(dòng)力混合系統(tǒng)分析的時(shí)候分別得出了每個(gè)類型系統(tǒng)的特點(diǎn)，在具體的應(yīng)用過(guò)程中要做好辨別，讓系統(tǒng)發(fā)揮其最大的優(yōu)勢(shì)為人們的出行和電動(dòng)汽車的發(fā)展提供助力。

[1] 姚洋.中國(guó)新能源汽車的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J].中國(guó)汽車界,2017(01): 23-24.

[2] 翟麗,張壯志.電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)牽引電機(jī)及其控制技術(shù)[J].汽車電器,2016(03):12-14.

Technology and Application of Power Assembly Transmission system for New Energy vehicle

Li Yi

( Liaoning Shenyang Zhongqi Power (Shenyang) Co., Ltd., Technology Department, Liaoning Shenyang 110000 )

In today's society, we have a rich material life and convenient transportation. The development and progress of transportation has brought us more than a little convenience and quickness in our travel. However, our country has a large population base and a large number of new people, which also leads to a large demand for energy, resulting in a large amount of energy consumption and environmental pollution. In order to make life more convenient and prosperous, and to respond to the strategic idea of sustainable development, this paper focuses on the analysis of some achievements in the development of new energy automotive powertrain, and looks forward to the advantages of future development.

vehicles; large energy demand; new energy vehicles; power assembly

U469.7

B

1671-7988(2019)14-17-03

U469.7

B

1671-7988(2019)14-17-03

李懌（1990.1-），男，遼寧沈陽(yáng)，大學(xué)本科，初級(jí)工程師，就職于遼寧省沈陽(yáng)市中汽動(dòng)力（沈陽(yáng)）有限公司技術(shù)部。研究方向：新能源汽車混合動(dòng)力總成。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.005