減速器的應(yīng)用場景有哪些_減速器主要有哪些類型用于哪些場合?

　　■ 通用汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)概況

　　這次減速器的應(yīng)用場景有哪些我們拆解減速器的應(yīng)用場景有哪些的HEV全混動(dòng)系統(tǒng)是通用最新一代模塊化電驅(qū)系統(tǒng)減速器的應(yīng)用場景有哪些，它由一臺(tái)1.8L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)和兩組永磁同步電機(jī)以及雙排行星齒輪和兩個(gè)離合器構(gòu)成，并配以高度集成的TPIM電控模塊。電池系統(tǒng)則選用了高性能的三元鋰電池組，容量為1.5kWh。

君越30H動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)排量

1.8L自然吸氣

發(fā)動(dòng)機(jī)搭載技術(shù)

阿特金森循環(huán)/雙頂置凸輪軸/SIDI缸內(nèi)直噴

最大輸出功率/最大輸出功率轉(zhuǎn)速

　　128Ps（94kW）/5000rpm

最大扭矩/最大扭矩轉(zhuǎn)速

175N·m/4750rpm

電動(dòng)機(jī)總功率

155Ps(114kW)

電動(dòng)機(jī)總扭矩

415N·m

最大綜合輸出功率

182Ps（134kW）

最大綜合輸出扭矩

380N·m

　　動(dòng)力系統(tǒng)方面，這套電驅(qū)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)等多種驅(qū)動(dòng)形式。最大綜合輸出扭矩可達(dá)到380N·m，0-100km/h加速時(shí)間僅用8.9s，百公里油耗為4.7L/100km，與上一代君越eAssist混合動(dòng)力車型相比，油耗降低35%。

『除了君越30H，這套系統(tǒng)還被通用旗下的邁銳寶XL混動(dòng)車型所使用』

主流混合動(dòng)力/插電式混合動(dòng)力車型性能參數(shù)對(duì)比

車型名稱

車型級(jí)別

發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率

　?。≒s）

發(fā)動(dòng)機(jī)峰值扭矩

　　（N·m）

系統(tǒng)最大綜合輸出功率

　?。≒s）

廠家公布綜合油耗

　　(L/100km)

凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版

中大型車

276

400

340

1.7

雷克薩斯ES300h

160

213

205

5.4

寶馬530Le（插電混和動(dòng)力）

218

310

286

2

雪佛蘭邁銳寶XL混動(dòng)版

中型車

124

175

182

4.3

別克新君越混動(dòng)版

124

175

182

4.7

豐田凱美瑞雙擎

160

213

202

5.3

沃爾沃S60L

　　T6混動(dòng)版（插電混和動(dòng)力）

235

350

306

2.1

豐田雷凌/卡羅拉雙擎

緊湊型車

99

142

135

4.2

　　與目前市面上主流的混動(dòng)技術(shù)相比，它在燃油經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)最大綜合輸出功率方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。在混和動(dòng)力車型中油耗處于中游水準(zhǔn)，與凱美瑞雙擎等老牌日系對(duì)手相比也毫不遜色（凱迪拉克CT6、寶馬530以及沃爾沃S60L的混合動(dòng)力車型采用插電式混合動(dòng)力技術(shù)，可以在短途使用之后由城市電網(wǎng)進(jìn)行充電，因此官方公布的綜合油耗更低）。

　　● 工作原理及TPIM電控系統(tǒng)拆解

　　君越30H上的這套電驅(qū)系統(tǒng)主要有純電機(jī)驅(qū)動(dòng)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以及油電混合驅(qū)動(dòng)三種驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)與兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間通過兩套離合器和兩組行星齒輪相連接，并配合ECVT變速箱實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)模式之間的無縫切換。

　　從這個(gè)示意圖可以看到，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、離合器、行星齒輪組以及電池等部件的連接關(guān)系，發(fā)動(dòng)機(jī)直接與行星齒輪組1的外齒圈相連，為了獲得平順的動(dòng)力輸出，在它們之間設(shè)有一套輸入扭矩減振器，與自動(dòng)變速箱液力變矩器的減振結(jié)構(gòu)類似。電機(jī)1和電機(jī)2分別連接在行星齒輪1/2的太陽輪上，這套系統(tǒng)輸出軸都在行星架上。離合器2一端固定，一端與行星齒輪2連接，通過同時(shí)鎖止兩個(gè)離合器可以實(shí)現(xiàn)固定齒比的行駛模式。

　　● 電控系統(tǒng)拆解減速器的應(yīng)用場景有哪些：集成度很高

　　言歸正傳，先回到位于這套電驅(qū)系統(tǒng)正上方的電控系統(tǒng)上。這套名為TPIM的電控系統(tǒng)將高壓逆變模塊集成在了殼體內(nèi)部，與豐田在用的THS混動(dòng)系統(tǒng)相比集成度更高，安全系數(shù)也高一些。

　　接下來打開TPIM控制系統(tǒng)的外殼，里面就是這個(gè)控制系統(tǒng)的本體了，在其內(nèi)部集成了電機(jī)1和電機(jī)2的供電模塊。同時(shí)通用的這款電驅(qū)系統(tǒng)采用的是油冷方案，所以在電控系統(tǒng)內(nèi)部還安置有電子油泵的驅(qū)動(dòng)單元。

　　與目前常見的混合動(dòng)力車型上使用的電機(jī)控制單元和電機(jī)分體式布局不同的是，這套電驅(qū)系統(tǒng)將電機(jī)控制器集成到了TPIM內(nèi)部，在這里就已經(jīng)將電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為了驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)所需的三相交流電。不僅省去了電機(jī)控制器之間的連接線路，同時(shí)還提高了產(chǎn)品的可靠性和安全性。好了 電控系統(tǒng)和相關(guān)原理的說明就到這里，下面我們翻頁進(jìn)入這套電驅(qū)系統(tǒng)機(jī)械單元的拆解和說明里去。

　　● 機(jī)械單元拆解

　　拆開電驅(qū)單元的外殼，在動(dòng)力輸出側(cè)內(nèi)部的第一層還是我們常見的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以看出這套系統(tǒng)的主減速器采用行星齒輪結(jié)構(gòu)，相比錐型齒輪具有更好的平順性和更低的噪音。同時(shí)我們還可以看到駐車機(jī)構(gòu)的駐車棘爪和駐車齒輪直接連接在了鏈輪總成之上，而電子油泵則安置在整個(gè)電驅(qū)系統(tǒng)的下方。這套系統(tǒng)的電機(jī)、離合器以及行星齒輪均通過油液進(jìn)行冷卻或潤滑。

　　繼續(xù)往下拆解就可以看到2號(hào)電機(jī)了，這個(gè)電機(jī)在低速情況如起步、倒車等情況下將會(huì)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛，它是一臺(tái)永磁同步電機(jī)，具有60kW/275N·m的動(dòng)力輸出能力。在技術(shù)方面，它的定子繞線采用了矩形截面的導(dǎo)線，相比傳統(tǒng)圓形截面的導(dǎo)線具有更低的阻抗，同時(shí)還能在工作時(shí)優(yōu)化繞組的高頻振動(dòng)，達(dá)到降低電機(jī)噪音的目的。

　　在2號(hào)電機(jī)下方可以看到第二組行星齒輪，通用在這套電驅(qū)系統(tǒng)上采用了雙排行星齒輪的設(shè)計(jì)，與豐田THS混合動(dòng)力系統(tǒng)所采用的單行星齒輪設(shè)計(jì)相比雖然在結(jié)構(gòu)上更為復(fù)雜，不過電動(dòng)機(jī)的特性是高轉(zhuǎn)速區(qū)間扭矩衰減嚴(yán)重，因此豐田THS混合動(dòng)力系統(tǒng)為了提高中高車速下的扭矩輸出，采用的是電動(dòng)機(jī)-主減速器-行星齒輪的動(dòng)力分配方案。通過單行星齒輪負(fù)責(zé)調(diào)配兩個(gè)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)必然存在一些局限性，這時(shí)雙排行星齒輪的優(yōu)勢就得以體現(xiàn)了，它具有更為寬泛的傳動(dòng)比調(diào)節(jié)范圍可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)在更廣的速度區(qū)間內(nèi)都處于經(jīng)濟(jì)工作狀態(tài)，并且獲得更為多樣的傳動(dòng)模式以適應(yīng)更多的駕駛狀態(tài)，從而達(dá)到優(yōu)化動(dòng)力節(jié)省燃油的目的。

　　1號(hào)電機(jī)同樣是一臺(tái)永磁同步電機(jī)，動(dòng)力輸出比2號(hào)電機(jī)小一些，具有54kW/140N·m的動(dòng)力輸出能力。在工作時(shí)，這臺(tái)電機(jī)主要起到輔助輸出的作用，尤其是在應(yīng)對(duì)高速行駛的情況下，它會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化為電能用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)2或者是儲(chǔ)存于電池中。

　　● 驅(qū)動(dòng)模式解讀

　　簡單來講，搭載了雙電機(jī)與雙行星齒輪的電驅(qū)系統(tǒng)有一種純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式和良種發(fā)動(dòng)機(jī)＋電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)的工作模式。其中純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式主要應(yīng)用于低速和中低負(fù)荷的行車狀態(tài)上，如日常起步以及倒車這樣的用車場景。

　　在車輛處于中低負(fù)荷區(qū)間內(nèi)時(shí)，電驅(qū)系統(tǒng)可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)并不介入工作。由于前面提到過，發(fā)動(dòng)機(jī)通過行星齒輪1的外齒圈輸出動(dòng)力，因此此時(shí)離合器1 處于斷開狀態(tài)，電機(jī)1也不會(huì)介入工作，車輪由電池為電機(jī)2提供能量驅(qū)動(dòng)。若是處于減速狀態(tài)時(shí)，車輪拖動(dòng)電機(jī)2反向?yàn)殡姵剡M(jìn)行充電，達(dá)到能量回收的目的。

　　當(dāng)起步之后車輛進(jìn)入勻速行駛狀態(tài)，這套電驅(qū)系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入固定齒比的混和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式。在此模式下，離合器1和離合器2均處于鎖止?fàn)顟B(tài)。電機(jī)1不介入工作，行星齒輪1的太陽輪鎖止，行星齒輪2的外齒圈也處于鎖止?fàn)顟B(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)2的動(dòng)力經(jīng)由兩個(gè)行星齒輪的行星架輸出。需要回收動(dòng)力時(shí)，同樣由電機(jī)2進(jìn)行能量回收。

　　隨著車速的增加，當(dāng)車輛需要更多動(dòng)力加速時(shí)，第三種模式便被激活了。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力會(huì)經(jīng)由兩組行星齒輪被分割，一部分用于直接驅(qū)動(dòng)車輪。另一部分則進(jìn)入電機(jī)2轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，這時(shí)行星齒輪1就有了第二股從太陽輪輸入的動(dòng)力，這股動(dòng)力與從外齒圈輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力合成后從行星齒輪1的行星架輸出驅(qū)動(dòng)車輪。需要回收動(dòng)力時(shí)，則同樣通過電機(jī)2進(jìn)行能量回收。在日常行車過程中，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)需要在固定齒比模式和復(fù)合模式之間快速切換，根據(jù)實(shí)際工況選擇合適的驅(qū)動(dòng)模式。

　　文章總結(jié)：

　　通過對(duì)君越30H和邁銳寶XL混合動(dòng)力車型上所使用的這套電驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的拆解可以看出，通用的工程師通過使用雙排行星齒輪和雙電機(jī)再加上兩組離合器的配合使得這套混動(dòng)系統(tǒng)具有了更細(xì)致的動(dòng)力分配方案。因此它能夠在更廣泛的速度和扭矩區(qū)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力和燃油經(jīng)濟(jì)性之間的平衡。尤其是在高速行車的工況下，可以避免電機(jī)處于高轉(zhuǎn)速運(yùn)行區(qū)間，提高了系統(tǒng)的綜合效率。

　　而在系統(tǒng)集成度方面，通用的這套電驅(qū)系統(tǒng)集成化程度很高，電機(jī)、電機(jī)控制器、離合器、離合器控制器等元件都集成在了一起，不僅體積更小，而且對(duì)元器件尤其是電機(jī)控制器的保護(hù)更好。整套系統(tǒng)的體積與傳統(tǒng)的6AT變速箱相差無幾，更利于在通用旗下各平臺(tái)車型上進(jìn)行布局。

　　因此綜合來看，這款電驅(qū)系統(tǒng)具有變速范圍寬、驅(qū)動(dòng)模式適應(yīng)速度區(qū)間廣的優(yōu)點(diǎn)，再加上高度集成且體積小的優(yōu)點(diǎn)，能夠適用于多平臺(tái)廣泛推廣。我們也期待能夠在以后看到更多的別克品牌以及雪佛蘭品牌車型上搭載這款混合動(dòng)力系統(tǒng)。

文/圖/攝 汽車之家 羅奧雨