Capítulo 3 Redutores e caixas de vários turnos
3.1 Necessidades e vantagens de várias vers
A direção de desenvolvimento do acionamento elétrico, um é maior de energia, densidade de torque, maior velocidade de saída limite, maior eficiência do sistema, menor custo do sistema, maior desempenho de NVH, esse pano de fundo deu à luz uma segmentação muito diversificada de rotas técnicas, como alta velocidade, resfriamento de óleo, alta tensão, dispositivo de desconexão, motor duplo, SIC, excitação e assim por diante.
Várias engrenagens aumentam o torque enquanto aumentam a velocidade do veículo. O aumento do torque torna o motor um pouco menor, o que reduz as perdas enquanto obtém maior eficiência. Por ter duas engrenagens, não apenas o torque máximo pode ser aumentado nas engrenagens mais baixas, mas também a velocidade máxima pode ser aumentada, otimizando o motor para obter a melhor faixa de eficiência e aumentando a faixa.
Multi-Gare é uma boa solução técnica, por exemplo, caixas de câmbio de duas velocidades nas engrenagens de baixa velocidade para aumentar a relação de velocidade, tempo de aceleração, o desempenho de escalada será melhor, engrenagens de alta velocidade podem ser mais eficientes, portanto, portanto, em Alguns carros de desempenho para fazer algumas soluções de várias vers. Mas à medida que a velocidade do motor aumenta cada vez mais, a taxa de velocidade pode ser maior e, com a aplicação da tecnologia de carboneto de silício, toda a diferenciação de múltiplas engrenagens não é tão óbvia quanto pensamos, então a escolha de algumas empresas é usar alto Motores de velocidade ou tecnologia de carboneto de silício para fazer esses carros de desempenho, para que o mesmo efeito possa ser alcançado.
Do ponto de vista do controle, a resposta do motor é rápida e com várias vers no processo de comutação de engrenagens, há perda de tempo, depois de adicionar uma engrenagem e resolver esses problemas no processo de mudança, como equilibrar esse tempo ou como fazer como fazer Torne -o mais rápido, isso é um fator a ser considerado. Com o desenvolvimento do desempenho motor, agora a largura de banda de eficiência motora foi ampliada, se atacarmos o mercado alemão, as várias margens são realmente uma demanda, porque ele precisa atingir uma velocidade máxima de 250 km ou até mais, de modo que É difícil cobrir uma única geração para cobrir o desempenho da aceleração das engrenagens mais baixas e o consumo de combustível de alta velocidade, mas nas condições de trabalho da China sob o desenvolvimento motor atual, a visão única já pode atender às necessidades básicas dos clientes chineses. Mas no desenvolvimento atual do motor nas condições da China, o equipamento único já pode atender às necessidades básicas dos clientes chineses.
Seis dimensões resumem as vantagens de várias vers.
Primeiro: Reduza os requisitos de desempenho do motor, uma grande taxa de transmissão da primeira marcha pode reduzir o torque máximo e a potência do pico do motor, uma pequena taxa de transmissão da segunda marcha pode reduzir a velocidade máxima do motor, reduzindo o desempenho Requisitos do motor de acionamento.
Segundo: melhore a dinâmica geral do veículo, usando o mesmo motor, a proporção de primeira geração pode melhorar a aceleração, o desempenho da escalada, a segunda proporção de segunda marcha pode melhorar a velocidade máxima, melhorar o desempenho geral da dinâmica do veículo.
Terceiro: Melhore a economia do veículo, através da otimização das duas taxas de velocidade e da regra de mudança, pode melhorar a eficiência da operação do motor, melhorar a economia do veículo para aumentar o alcance.
Quarto: melhorar a NVH e a confiabilidade, a segunda proporção de pequena proporção reduz a velocidade máxima do motor, reduz o apito de alta frequência e a vibração de alta velocidade do sistema de acionamento, melhora a qualidade do veículo, melhora o desempenho da NVH e também melhora o risco de falha de peças rotativas de alta velocidade.
Quinto: Motor de arame plano refrigerado a óleo. Reduz a exigência de velocidade do motor de pico, contorna o efeito da pele de alta velocidade dos motores de fio plana, oferece jogo completo às vantagens técnicas dos motores de fio liso refrigerado por óleo e melhora bastante o sistema de acionamento elétrico e a densidade de potência.
Sexto: reduza o custo do sistema. Se os mesmos requisitos de energia e economia forem mantidos, o custo do sistema poderá ser reduzido reduzindo os requisitos de desempenho do motor e a capacidade da bateria.
3.2 Sistema de deslocamento múltiplo com embreagem e sincronizador
O atual sistema de duas vers de Borgwarner é dividido em duas partes em termos de estrutura. O sistema de primeira geração é operado por uma embreagem multimodo para mudança de marcha, e o sistema de segunda geração é operado por uma embreagem molhada, enquanto um sincronizador é adicionado para aumentar a eficiência e realizar a desconexão inteligente e o estacionamento inteligente, e um eletrônico limitado -Slip Diferencial pode ser instalado opcionalmente para melhorar a eficiência de todo o veículo e a estabilidade de todo o veículo.
Especificamente, a embreagem de modo múltiplo pode reproduzir o objetivo dos dentes de cachorro + embreagem unidirecional, embreagem múltipla para obter o modo de desconexão, alcançará torque de mão dupla através da implementação da estrutura, para mudar para uma embreagem unidirecional O modo cairá no slot, para que se torne um modo unidirecional. Além disso, a função integrada de desconexão e estacionamento, através da alternância do modo de embreagem, para desconectar as duas engrenagens ao mesmo tempo, isso é chamado de desconexão inteligente, o que pode melhorar ainda mais a eficiência de todo o veículo.
Para alcançar a desconexão, é desconectar simultaneamente e, primeira e segunda marcha, essa é a desconexão inteligente, esse processo não requer estrutura de execução adicional.
O Smart Park e o Smart Desconect são revertidos pela primeira e segunda marcha combinados ao mesmo tempo, para que a função Smart Park seja alcançada, todas as embreagens permanecem no estado bloqueado, este é o modo de parque inteligente. O processo da primeira para a segunda marcha, o conceito de design é o conceito de design de mudança de energia, a embreagem de duas engrenagens na primeira engrenagem, a recuperação de energia pode ser revertida, na primeira marcha quando o sincronizador de trava da embreagem múltipla desconectado, normalmente fechado, embreagem fechada Desconectado, para abrir a embreagem normalmente fechada, reduzir o sincronizador precisa mudar, o normalmente fechado aberto quando o sincronizador mudará, o sincronizador para mudar após a embreagem fechada normal retornar ao processo de mudança para a primeira marcha para a segunda marcha e, finalmente, Para aumentar ainda mais a eficiência, a embreagem de modo múltipla é então alterada do modo monofásico para bidirecional para reduzir ainda mais a perda de modo multi.
O sincronizador é usado com a embreagem normalmente fechada, existe um esquema de embreagem de modo múltiplo com embreagem normalmente aberta, desta vez o sincronizador é eliminado. A primeira é para considerações de eficiência, se não houver sincronizador, ainda há alguma perda interna, desconectaremos o sincronizador quando a embreagem ainda estiver fechada, desta vez não é perda. Adicione o sincronizador para alcançar duas funções principais, uma é uma desconexão inteligente e outra é o estacionamento inteligente, sem a introdução de um sistema de estacionamento adicional para alcançar as duas funções.
3.3 Sistema de vetoring e desconexão de torque
O sistema de gerenciamento de vetores de torque de Borgwarner possui dois motivos para o desenvolvimento: primeiro, para substituir o diferencial tradicional por um sistema de embreagem dupla no acionamento elétrico para alcançar o papel de vetoramento de torque; Segundo, para integrar a função de desconexão, agora o destino do aplicativo é a arquitetura elétrica e híbrida P4, agora este produto ainda é colocado na unidade auxiliar traseira, por isso precisamos da função de desconexão para este produto. O vetoramento de torque ajuda a melhorar a estabilidade dinâmica do veículo, a função de desconexão integrada pode melhorar a eficiência do veículo, reduzir o consumo de eletricidade do veículo.
O sistema de embreagem dentro do sistema de acionamento elétrico também pode desempenhar um papel na limitação do torque de todo o transmissor para evitar o choque de torque.
Este sistema controla a distribuição de torque entre a roda traseira esquerda e a roda traseira direita por meio de uma embreagem dupla, enquanto a roda traseira tradicional, a roda esquerda tradicional e a roda direita são realizadas através de um diferencial, este é através de uma embreagem, Cada embreagem controla as rodas esquerda e direita separadamente. Uma série de otimização, todo o modo de desconexão de arrastando torque para baixo para 2Nm ou menos. A capacidade máxima de torque é expansível de 2600 nm, somos a sexta geração do atuador e do controlador integrado, com o AutoSAR, CAN, CANFO e outros recursos de segurança. Sobre o sistema de desconexão de ponte elétrica, agora para a unidade auxiliar elétrica de quatro rodas dessa melhoria de eficiência, o estado não trabalhador de unidade auxiliar para todo o torque do veículo ou redução de perda de energia Existem dois programas, um deve usar o motor de indução e, em seguida, é o Uso desse sistema síncrono de motor + dinâmico, o programa é um sistema síncrono de motor + dinâmico.
Através da simulação do sistema, incluindo comunicação com vários clientes, agora estimamos conservadoramente que o sistema pode salvar o consumo de energia de todo o veículo em cerca de 1%a 5%, e agora estamos realizando testes de estrada com alguns clientes e o Os resultados que obtemos agora são muito melhores que 5%.
3.4 Caixa de engrenagens de várias vers sem embreagem e sincronizador
Não importa o que o motor faça, independentemente de 20.000 rpm ou 30.000 rpm, a caixa de duas velocidades sempre pode ampliar a faixa de velocidade de torque, o que por sua vez pode melhorar ainda mais a velocidade de condução, escalada e tempo de condução de todo o veículo, que são Os índices de avaliação de energia e também podem alterar o ponto de trabalho do motor através da mudança de engrenagem para torná -lo mais eficiente.
A taxa de velocidade da primeira engrenagem pode ser maior e o torque máximo do motor pode ser reduzido, reduzindo assim o volume e o custo total de todo o trem de força e, como há uma engrenagem neutra após duas marchas, é mais conveniente Para a manutenção de todo o carro.
Quando há apenas uma engrenagem, a área de trabalho é mais inclinada para a área de baixa eficiência. Se houver duas marchas, o ponto de trabalho poderá ser movido para a área de alta eficiência com igual energia, melhorando assim a eficiência.
A melhoria do intervalo é superior a 10% para veículos comerciais e 7% para carros de passageiros quando comparados com nenhuma mudança de engrenagem.
Os veículos comerciais devem retornar à transmissão mecânica mais produzida em massa e mais madura do eixo, eficiência muito alta.
Além disso, a transmissão mecânica do eixo paralela sem embreagem, em veículos elétricos, com embreagem, velocidade do motor e controle da embreagem são desafios, se a embreagem for removida, a embreagem dos três papéis do motor também pode ser concluída, a embreagem será removida, O custo pode ser reduzido, a estrutura é mais compacta, a confiabilidade também é bastante aprimorada.
A unidade central é uma configuração muito comum em veículos comerciais, ou seja, o motor de acionamento e a transmissão mecânica, dispostos juntos para acionar nosso eixo traseiro através do eixo de acionamento. A vantagem é que a separação e o engajamento da embreagem é eliminada e o motor pode ser sincronizado ativamente para alcançar o controle da mudança de engrenagem. Mas há um problema, a inércia da rotação do rotor do motor é realmente grande e a inércia rotacional da entrada de transmissão aumentará significativamente, o que levará a uma interrupção mais longa, porque a capacidade de sincronização aumentará e o desgaste do sincronizador será Mais grave, e desta vez o controle ativo de sincronização do motor deve ser usado.
Em um carro combustível convencional, há uma embreagem, ao mudar, você só precisa controlar a força de mudança dentro da transmissão. Se houver um sincronizador dentro do sistema, basta retirar a embreagem, é possível fazer controle ativo de sincronização, controlar sua velocidade relativa.
