前驅混合動力汽車多片干式離合器先進技術的應用

?

前驅混合動力汽車多片干式離合器先進技術的應用

近年來，提高汽車燃油效率、降低CO2排放的需求越來越強烈，使得混合動力汽車得到快速發展。為最大限度地利用再生能源，混合動力汽車需要解決的一個關鍵問題是如何解耦控制發動機與電動機之間的功率傳輸，而目前多是利用添加一個離合器來實現發動機與電動機之間的解耦控制。雖然已經提出了多種類型的混合動力系統，但由于前輪驅動汽車發動機和變速器通常是橫向安裝的，因而采用混合動力系統后，該系統只能被安裝在有限的空間內，故汽車上常用的混合動力系統為單電機雙離合器并聯式拓撲結構的后驅混合動力系統，其已被廣泛應用在美國市場許多在售的中型SUV上。如將該拓撲結構應用在前驅混合動力系統中，則需要縮減其尺寸。加特可公司在2010年為日產生產了大批量適用于前驅混合動力系統的變速器即加特可CVT8無級變速器。該變速器基于上述結構，通過將一個多片干式離合器封裝進電機內部而縮減了混合動力系統的尺寸。詳細分析了將干式多片離合器封裝進電機內部帶來的密封問題，并給出了相應的解決方案。

通過將一個小的多片干式離合器安裝在電機內部以縮短電機的軸向長度，文中給出了電機安裝前后的結構圖。其中，傳遞電機轉矩到變速器的電機軸和傳遞發動機扭矩到多片干式離合器輸入軸均采用球軸承支承。安裝多片干式離合器后的電機其內部被分為3個部分：潤滑油存儲空間、多片干式離合器非潤滑空間以及安裝定子和轉子的電機空間，各空間需要相互密封。利用旋轉波紋管油封防止潤滑油從其存儲空間進入到多片干式離合器非潤滑空間。利用油封防止潤滑油通過其存儲空間進入電機空間。利用防塵密封件防止離合器因磨損而產生的粉末從多片干式離合器非潤滑空間進入電機空間。對如何實現上述旋轉波紋管、油封和防塵密封件的功能做出了詳細說明，指出需要選擇合適的橡膠材料制造旋轉波紋管以及需要對現有的油封和防塵密封件進行優化，使上述密封件都能滿足耐高溫、耐高溫油、耐疲勞且溫度變化時能保持硬度穩定、高速條件下具有較高耐磨性等要求。

Tsuyoshi Aoyagi et al. SAE 2015-01-1094.

編譯：王祥