随着美国市场和全球对燃油经济性和排放要求的日益严格,以及客户对汽车燃油经济性的更高要求,先进的推进技术在满足这些要求方面发挥着关键作用。为此,通用汽车公司开发并实施了一系列的汽车电气化方案从e-Assist微型混合动力、2-模式强混合动力、Voltecec增程电动汽车(EREV)、以及纯电动汽车。
本文不进行详细的结构介绍,本文是在结构及通用发展历程的基础上进行介绍,主要介绍前置前驱变速器与混动变速器的结构差异性对比。
1.GM前置前驱变速器介绍
为减少润滑油的曝气,6T40/6T45采用一体化链挡板/唇封系统。这样可以提高管路压力稳定性,减少自旋损失,并延长传动流体的使用寿命。挡板系统是大规模高效率,设计为容易组装,并满足严格的包装要求。为了降低成本,挡板系统被设计为通用的两种6T40和6T45。
摩擦减振器系统为了降低拖曳成为可能,6T40/6T45有一个集成摩擦减振器系统。提供润滑降低拖曳通过捕获和链条沟槽将油输出,同时减少曝气。该装置的缓冲部分限制了链条紧侧的振动,抑制链条的多边形效应,从而改善了NVH特性。
链条润滑系统
链条摩擦缓冲器
5ET50链条润滑系统
整箱油位过滤润滑系统
通过以上分析了解,Voltec所搭载的变速器系统与上述整箱的链条润滑系统、过滤润滑系统及整箱布局形式基本类似,且应用基本原理均被Voltec变速器的系统所应用。
差速器壳体与单排行星系的行星架为一体式方案,通过被动链轮将扭矩输入,被动链轮采用球轴承进行支撑,被动链轮与太阳轮采用花键进行动力传递,通过单排行星系,可将扭矩进一步扩大(太阳轮输入、齿圈固定、行星架为动力输出);采用此种类型的差速器结构,可直接采用轴套进行支撑。而今天所说的4ET50的差速器系统也是此结构。
集成式单排-差速器系统
2.GM混动变速器系统
通用Voltecec 4ET50/5ET50驱动桥的建造采用了通用前轮驱动双模式混合动力2MT70驱动桥,并进行了修改,以实现全速度和全功率电动汽车运行。一种新的大功率驱动电机、优化的发电机和修改的控制元件使雪佛兰Voltec实现了两种电动汽车和两种ER驾驶模式。
Voltec 4ET50变速器系统与2MT70系统采用大量的共同元件,但是某些差异是必要的,如下图所示。首先,通过减少齿轮组来简化齿轮传动系统。其次,简化的传动装置可以去掉2MT70中使用的一个离合器,使发动机与输出直接耦合,从而在高速行驶时实现固定齿轮 操作,这在Voltec中是不需要或不需要的。第三,将用于一次推进的电动机做大并进行优化,以实现电动汽车的连续运行。第四,Voltec的电动泵是驱动单元内润滑和冷却的主要来源,因此泵电机被设计为在高压下工作,而不是12V辅助泵。驱动单元的其他一些变化包括最后的驱动、发动机减振器弹簧、延长外壳和增加阀体垫片以适应离合器的拆卸。
2MT70变速器通过从动齿轮将输入轴上的动力传递到差速器的齿圈上;2MT70变速器的差速器系统采用普通式差速器结构。
4ET50与5ET50差别主要为使用环境不同,4ET50为增程结构变速器、5ET50为混合动力变速器,整体结构差异为5ET50 变速箱内的行星齿轮组数量从一个增加到了两个,两台电机和三个换档装置(B1 离合器、C1 离合器、OWC 单向离合器),电机、换档装置的布置都与4ET50中不同。如下所示。
2MT70整箱结构简图及运行模式
4ET50整箱结构简图及运行模式
4ET50整箱结构简图及运行模式
4ET50整箱结构简图及运行模式
5ET50整箱结构简图及运行模式
5ET50整箱结构简图及运行模式
5ET50整箱结构简图及运行模式
通过以上分析,得出一个结论,GM的混合动力系统是在模块化、通用化、平台化基础上进行技术迭代,虽然设计改动并不大,但此种设计思路是在保证结构设计的可靠性的前提下、降低了设计风险点、缩短设计开发周期的前提下,保证设计质量。
本人也是通过资料的搜集整理,以及对知识的理解消化后,形成自己的阐述方式,将此篇文章奉献给大家,如本人在撰写的文章中,对某些知识有认识不足或有疏漏的地方,还请多多指正。
文章定有疏漏遗误之处,欢迎各位指正交流。
全文完~