理论教育 电动汽车电驱动设计与无级变速器

电动汽车电驱动设计与无级变速器

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:无级式自动变速器采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变,从而得到传动系统与发动机工况的最佳匹配。另外,CVT传动比连续变化,没有换档冲击,适应舒适性要求。目前,汽车CVT按照作用方式的不同和传动形式的差异,可以分为摩擦式无级变速器、电传动式无级变速器、滑动离合器式无级变速器、静液传动式无级变速器、液力传动式无级变速器。

电动汽车电驱动设计与无级变速器

无级式自动变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变,从而得到传动系统与发动机工况的最佳匹配。通过传动比的连续变化,CVT可以使车辆根据外界行驶条件和发动机负载实现最佳匹配,使发动机在高效区运转,燃烧完全,排放减少,噪声降低,从而充分发挥发动机的潜力,使车辆有良好的动力性、经济性。另外,CVT传动比连续变化,没有换档冲击,适应舒适性要求。目前,汽车CVT按照作用方式的不同和传动形式的差异,可以分为摩擦式无级变速器、电传动式无级变速器、滑动离合器式无级变速器、静液传动式无级变速器、液力传动式无级变速器。其中,摩擦式无级变速器应用较多,有锥盘滚轮式、摩擦行星式、金属带式等不同的形式。金属带式无级变速器由于结构简单、传动效率高、传递功率大,成为国内外汽车传动研究和推广的重点之一。

金属带式无级变速器的基本结构如图4-13所示。图中,从动轴上的锥盘向内夹紧,迫使金属带向外滑移,而主动轴上的锥盘向外移动,金属带向内滑移,从而改变主动轴和从动轴上金属带的传动半径。由于金属带沿推力方向的线速度不变,因此速比增大到最大值;同理,主动轴上的主动锥盘内移,从动轴上从动锥盘外移,速比减小到最小值。要得到指定大小的速比,就需要精确控制锥盘的移动位置,从而控制金属带的传动半径。通常不论是主动轴上还是从动轴上,都有一个锥盘是可以沿轴向移动的,而另一个则固定在轴上。控制锥盘的移动,实际上就是控制可动锥盘的移动。

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图4-13 金属带式无级变速器的基本结构

传动带式CVT根据传动带的不同可分为橡胶带式、金属推块式和金属链式等,橡胶带式CVT多用在摩托车、沙滩车等小型机动车上,目前在汽车上成功实现商业化的是金属推块式和金属链式CVT。推块式金属带如图4-14所示,它由几百片V形推块和两组金属环组成,推块厚度为14~22mm,在带轮压力的作用下,依靠推块推挤力来传递动力。金属环由多层厚度为0.18mm的带环叠合而成,在传动中正确引导金属推块的运动。钢链式CVT用承受拉力的钢链代替推块式钢带,如图4-15所示,这种CVT最典型的代表就是保时捷的CVTtip(CVT+Tiptronic)和奥迪的Multitronic系统。与推块式金属带相比,钢链式CVT能够传递更大的转矩,适用于较大排量的发动机,但在高速时噪声较大,二者各有优缺点。(www.daowen.com)

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图4-14 推块式金属带

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图4-15 钢链式CVT

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