图解:中国首款量产的两档电驱动桥,专为SUV电动化而来!

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  面对日益严苛的汽车油耗目标及排放法规要求,越来越多的汽车生产商开始考虑采用驱动电机替代传统发动机,并与减速器和差速器一起,组成电驱动桥系统,实现驱动系统的电动化。

  
 

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  电驱动桥系统可以直接取代发动机和变速器,灵活安装在前轴或后轴,实现前轮或后轮纯电驱动。通过这种方式,传统燃油车很容易实现电动化。

  它也可以仅安装在后轴,匹配前轴的动力总成系统,实现四驱功能。此时,传统四驱系统的重要部件,如分动箱、传动轴、后桥差速器以及液压附件等,均可被装在后轴上的电驱动桥取代,这样既节约了传动线路中的大量空间,便于集成高压电池,同时也减少了使用电驱动桥的额外成本。

  
 

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  图为舍弗勒两档平行轴式电驱动桥及其变速箱设计,这是中国首款量产的电驱动桥,已成功搭载于插电混动SUV长城WEY P8和长安CS75插电式混动SUV。

  这种驱动概念具有同轴式和平行轴式两种布置形式可供选择,它的整车应用平台覆盖范围极广,可以覆盖从对功率密度有极高要求的运动跑车,直到对半轴传动角度有极高要求的SUV。从弱混、强混、插电混动到纯电动系统。目前,前后轴均搭载舍弗勒单档电驱动桥的高性能电动四驱车,奥迪etron即将在今年年底发布。对于纯电动汽车,这款电驱动桥有单档方案和具备动力换档功能的两档方案。

  极为紧凑的结构设计

  舍弗勒两档平行轴式电驱动桥采用了模块化的设计原则,主要由水冷永磁同步电机、减速齿轮组、差速器和换档执行机构组成。它的差速器被平行于转子轴布置,所以被称为“平行轴式电驱动桥”。

  
 

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  平行轴式结构的好处显而易见,电驱动桥的整体设计极为紧凑, 其中,行星排与定轴齿轮传动装置的组合,使得转子轴与差速器输出轴的中心距仅为127.5mm,不仅非常适合SUV车型有限的后轴安装空间,而且集成到新的平台或新的车型上时,可以大大减少对底盘的影响,同时有助于增加离地间隙并提高布置的灵活性。

  
 

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  在这一紧凑的结构设计中,同步器左移与行星排结合,实现1档大速比;同步器右移使输入轴与中间轴直接连接,实现2档速比。变速器在一档的速比为14.8,二档的速比为5.05,在当前同类产品中优势非常明显。

  
 

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  这款两档电驱动桥可覆盖从强混到纯电动的应用,实现所有混合动力功能,包括纯电驱动、制动能量回收、助力以及发动机负荷点转移等。

  六大优势凸显技术实力

  舍弗勒两档平行轴式电驱动桥的主要技术参数如下:

  
 

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  整体上来说,两档平行轴式电驱动桥具有六大优势:

  
 

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  系统驱动性能上,相比一档电桥,两档电桥在一档大速比的工况下可以输出更大扭矩,具备更好的加速性能。

  
 

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  两档设计不仅提高了车辆行驶的最高车速,还可以使电机始终工作在高效区域,相对单档减速器系统效率更高,因而可以使整车获得更长的纯电动里程(EV模式)。

  
 

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  两档设计还可以在高车速时降低电机的工作转速,从而改善整车的NVH性能,带来更加舒适的驾乘感受。

  
 

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  采用90mm的小电机,使得整个动力总成系统的小型化也因此而得以实现,节省底盘空间。

  
 

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  舍弗勒两档电驱动桥采用电动换档装置,提高了系统的控制精度和快速响应性。此外,换档执行机构还包含一组同步器,起到解耦功能。在混合动力应用中,电驱动桥需要集成解耦装置来确保系统安全性和效率,避免电机在高车速时达到爆裂转速;当内燃机作为唯一动力源驱动车辆时,解耦装置可以降低系统摩擦损失。

  专为中国SUV量身定制

  这款舍弗勒两档电驱动桥从概念设计开始即为针对中国日益增长的 SUV 市场量身定制。目前,搭载舍弗勒两档平行轴式电驱动桥的插电混动SUV长城 WEY P8 已经上市,并收获了良好的市场口碑。另一款搭载该款电驱动桥的长安CS75插电式混动SUV刚刚也已上市,相信依然能够赢得赞赏。

  
 

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  长城 WEY P8是中国市场上首款应用两个档位的电驱动桥来实现混动四驱功能的车辆。基于两档电驱动桥紧凑的模块化设计、快速响应的换档机构以及可靠的功能安全和耐用性,长城WEY P8在动力性和经济性上都展现出了优异的性能。

  
 

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  配备了高压同步电机的舍弗勒电驱动桥可为长城WEY P8提供最高100 kW的最大功率和约60 kW的恒定功率,一档时可提供最高达 300 Nm的输出扭矩,同时车速范围可至120km\h,实现足够高车速的纯电行驶能力。二档则专门用于更长距离行程的高速行驶,保证长城WEY P8 能够在超过230km\h的时候依然可以获得来自电驱动桥的额外动力,此外还用来在制动时回收制动能量,并提供电动巡航功能(主动巡航)。

  电驱动桥家族谱系助力汽车电气化

  基于该两档电桥的成功开发经验,舍弗勒集团正致力于进一步完善现有的电驱动桥谱系,推出更多应用于混动、特别是纯电动车辆的模块化电驱动桥产品。

  实际上,早在2011年,舍弗勒就展示了一款面向未来的用于纯电动车的电驱动桥系统。历时多年,舍弗勒目前已经开发出了一个完整的电驱动桥家族谱系,包括48V和同轴式高压电驱动桥、高压平行轴式电驱动桥等,其中核心零部件也全部出自舍弗勒。

  
 

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  这个谱系采用模块化的设计概念,将行星齿轮组、差速器、动力换档机构和扭矩矢量分配机构标准化,采用组合的方式来实现不同布置形式,满足不同客户对动力性和功能的个性化需求,并节约开发时间和成本。其中,两档方案因其智能化的速比选择和驱动电机的匹配设计,能够在兼顾所需的起动扭矩和最高转速下提供最优的功率密度,充分满足SUV的高加速度和动力要求。

  
 

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  今后,针对不同客户的需求,舍弗勒电驱动桥会在系统上进一步优化,高度集成电机和电子功率部件,使电驱动桥产品在空间上更加紧凑、在性能上更加高效、在成本上更加优化。同时,add-on的设计思路将会延续,除了扭矩式量分配和解耦装置,还将提供更多可选的功能模块,比如驻车装置、转速监控和故障诊断系统等,助力新能源汽车市场加速发展!图文转至网络,若内容涉嫌侵权,请告知我们删除!

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