新能源汽車動力總成傳動系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用

李懌

新能源汽車動力總成傳動系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用

李懌

（遼寧省沈陽市中汽動力（沈陽）有限公司技術(shù)部，遼寧 沈陽 110000）

當下社會，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)展進步為我們的出行帶來的快捷和方便不止是一點點。可是我們國家人口基數(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力總成發(fā)面的一些成就，并展望一下未來可發(fā)展的優(yōu)勢。

交通工具；能源需求大；新能源汽車；動力總成

前言

科學(xué)技術(shù)進步和生活水平提升，讓汽車產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。通過在現(xiàn)實中的體驗我們發(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，就涌入了千家萬戶。家用汽車數(shù)量增多確實是方便了人們的生活，但是也給環(huán)境帶來了很大的壓力。首先對石油能源的消耗越來越大，本就是不可再生資源的石油儲量越來越少。汽車排放的尾氣也是環(huán)境污染的罪魁禍首。為了解決這個問題，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，最常見的就是風(fēng)能和太陽能。新能源汽車就是指動力系統(tǒng)沒有使用傳統(tǒng)能源的汽車。這類汽車綜合了當今最為先進的技術(shù)，通過提供動力的資源分為3類：燃料電池電動汽車、純電動汽車、混合動力電動汽車。

燃料電池汽車的動力來源是通過電流，這些經(jīng)過某些化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的電流驅(qū)動汽車前進，燃料電池汽車的最大優(yōu)勢就是擁有很好的燃油經(jīng)濟性，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，所以不會對環(huán)境造成污染，在運行的過程中也不會產(chǎn)生很大的噪音[1]。純電動汽車就是依靠動力電池來提供汽車行駛動力的汽車，這類汽車的技術(shù)相比較于其它兩類成熟一些，要求比較簡單，只要有電就可以。

2 傳動系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 單電機傳動系統(tǒng)傳動

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

由于在電動汽車在運行的過程中，單電機傳動系統(tǒng)會對電動機的功率產(chǎn)生極大的需求，所以在設(shè)計的時候也會增加電機的尺寸設(shè)計，加強質(zhì)量的重量，由于這個原因會在一定程度上限制了純電動汽車的發(fā)展[2]。單電機傳動系統(tǒng)的制造技術(shù)已經(jīng)很成熟了，可是現(xiàn)在對汽車性能的要求已經(jīng)不再是簡單的成熟即可，而是能夠滿足生活中的各項需要。

2.2 主電機+輪轂電機傳動

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

圖1 主電機+輪轂電機傳動系統(tǒng)

注釋：1：主電動機；2：電機控制器；3：蓄電池；4：輪轂電動機；5：變速器；6：驅(qū)動橋

主電機+輪轂電機傳動系統(tǒng)加持下的新能源汽車，新能源汽車能夠?qū)崿F(xiàn)前進的原因就在于主電機，主電機能夠為實現(xiàn)電動汽車運行提供充足的功率，無論是汽車在下坡行駛還是做減速行駛，力量也是來自于后輪的兩個輪轂電機。輪轂電機可以為汽車在大負荷運作之下起到保護主電機的作用。主電機+輪轂電機傳動系統(tǒng)以前軸作為驅(qū)動，為了能夠提升后備功率，電動汽車的兩輪輪轂電機可以成為輔助驅(qū)動，除此之外還能夠在相對比較惡劣的環(huán)境之下如溫度、水、灰塵等有效解決輪轂電動機的散熱問題。

2.3 雙電機雙軸驅(qū)動純電汽車

雙電機雙軸驅(qū)動純電汽車驅(qū)動系統(tǒng)是一種新的組合型驅(qū)動，它是將純電動汽車的前后橋進行組合，采用電機結(jié)合驅(qū)動橋的方式而成的。在這個系統(tǒng)中，電動機、減速器、驅(qū)動橋形成一個整體，這三個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)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的十分緊湊。

圖2 雙電機雙軸驅(qū)動純電汽車傳動系統(tǒng)

采用兩臺發(fā)動機的目的是為了能夠在相同的車輛負荷下，擁有更多的工作效率。以雙軸進行驅(qū)動能夠把整輛汽車的附著力充分利用以達到汽車的附著利用率的大幅度提升，前后雙軸更是在同時運作的時候產(chǎn)生再生制動，將電動汽車的制動距離縮短，提升本車的能量回收率。

3 混合動力總成分析

3.1 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

這類的系統(tǒng)特點就是以發(fā)動機作為驅(qū)動來完成發(fā)電機的發(fā)電工作，電機控制器將發(fā)出來的電能給傳輸?shù)诫妱悠嚨碾姵鼗蛘呤请妱訖C內(nèi)，然后再產(chǎn)生電磁力矩來驅(qū)使著電動車向前行駛。發(fā)動機與傳動系之間的傳遞動力也是來自電動機，發(fā)電機與電動機之間的儲能設(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)式混合動力系統(tǒng)所應(yīng)用的電動汽車特點就是頻繁起步和運行速度不高，在城市中的電動公交車中是最符合其特點的。這種設(shè)計能夠?qū)l(fā)動機始終調(diào)整在最佳的工作狀態(tài)，對電動機和電池的不斷調(diào)整能夠完成調(diào)整車速的目的。

3.2 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

在這系統(tǒng)之下，發(fā)動機和電動機是分別屬于兩種系統(tǒng)的，能夠獨立的向汽車運行提供動力，在面對不同的路況時可以共同對汽車進行驅(qū)動或者是單獨進行驅(qū)動，都是十分簡單的。當汽車在做爬坡的時候，動力可以由發(fā)電機和發(fā)動機同時提供，在達到一定的速度之后汽車僅僅依靠發(fā)動機運行維持該速度即可。并聯(lián)式的混合動力汽車在穩(wěn)定的速度之下，發(fā)動機可以具備高效率和低質(zhì)量，在快速度運行甚至在高速公路上有很好的燃油經(jīng)濟性。

3.3 混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

這類系統(tǒng)包含了上述兩種系統(tǒng)的特點，在實際的運行過程中能夠很好的發(fā)揮這兩了系統(tǒng)的優(yōu)勢，對發(fā)動機、電動機和發(fā)動機三個部件進行了大程度上的優(yōu)化再進行匹配，結(jié)構(gòu)上保證了其模式的可行性，動機和發(fā)動機三個部件進行了大程度上的優(yōu)化再進行匹讓系統(tǒng)在工作中達到最佳狀態(tài)，實現(xiàn)更好的排放和油耗目標。

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環(huán)境作出了貢獻。新能源汽車投入使用可以降低石油、天然氣等能源的消耗，降低對環(huán)境的污染。本文只是單純的依靠電動汽車的動力輸出工作特點進行部分內(nèi)容的分析研究，認為雙電機雙軸驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車動力性能發(fā)展的最佳選擇，在對動力混合系統(tǒng)分析的時候分別得出了每個類型系統(tǒng)的特點，在具體的應(yīng)用過程中要做好辨別，讓系統(tǒng)發(fā)揮其最大的優(yōu)勢為人們的出行和電動汽車的發(fā)展提供助力。

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

[2] 翟麗,張壯志.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)牽引電機及其控制技術(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，大學(xué)本科，初級工程師，就職于遼寧省沈陽市中汽動力（沈陽）有限公司技術(shù)部。研究方向：新能源汽車混合動力總成。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.14.005