前驅(qū)混合動力汽車多片干式離合器先進技術(shù)的應用

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前驅(qū)混合動力汽車多片干式離合器先進技術(shù)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(fā)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(guān)鍵問題是如何解耦控制發(fā)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(xiàn)發(fā)動機與電動機之間的解耦控制。雖然已經(jīng)提出了多種類型的混合動力系統(tǒng)，但由于前輪驅(qū)動汽車發(fā)動機和變速器通常是橫向安裝的，因而采用混合動力系統(tǒng)后，該系統(tǒng)只能被安裝在有限的空間內(nèi)，故汽車上常用的混合動力系統(tǒng)為單電機雙離合器并聯(lián)式拓撲結(jié)構(gòu)的后驅(qū)混合動力系統(tǒng)，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(jié)構(gòu)應用在前驅(qū)混合動力系統(tǒng)中，則需要縮減其尺寸。加特可公司在2010年為日產(chǎn)生產(chǎn)了大批量適用于前驅(qū)混合動力系統(tǒng)的變速器即加特可CVT8無級變速器。該變速器基于上述結(jié)構(gòu)，通過將一個多片干式離合器封裝進電機內(nèi)部而縮減了混合動力系統(tǒng)的尺寸。詳細分析了將干式多片離合器封裝進電機內(nèi)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(nèi)部以縮短電機的軸向長度，文中給出了電機安裝前后的結(jié)構(gòu)圖。其中，傳遞電機轉(zhuǎn)矩到變速器的電機軸和傳遞發(fā)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(nèi)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(zhuǎn)子的電機空間，各空間需要相互密封。利用旋轉(zhuǎn)波紋管油封防止?jié)櫥蛷钠浯鎯臻g進入到多片干式離合器非潤滑空間。利用油封防止?jié)櫥屯ㄟ^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(chǎn)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(xiàn)上述旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)波紋管以及需要對現(xiàn)有的油封和防塵密封件進行優(yōu)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(wěn)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