项目2 任务 1 纯电动汽车传动系统的认知（课件）-《新能源汽车底盘构造与检修》同步精品课堂（高教版）

项目2 传动系统 《新能源汽车底盘构造与检修》大象版 同步精品课堂 图纸幅面和格式 1 项目概述 主要由电源系统、驱动电机系统、整车控制系统和辅助系统等组成。动力电池输出电能,通过电机控制器驱动电机运转产生动力,再通过减速机构,将动力传递给驱动车轮,使汽车行驶。 减速机构是纯电动汽车传动系统的主要单元之一。 纯电动汽车 传动系统通常在燃油车的基础上增加驱动电机及发电机部分,其通常有串联式、并联式和混联式三种不同的布置形式。 混合动力汽车 图纸幅面和格式 学习目标 知识目标 1. 理解纯电动汽车传动系统的布置形式。 2. 理解典型的减速机构。 3. 理解混合动力汽车传动系统串联式、并联式、混联式等布置形式。 4. 掌握混合动力汽车传动系统串联式、并联式、混联式等布置形式的优缺点。 能力目标 1. 会正确使用工具设备对新能源汽车传动系统进行检修。 2. 会对新能源汽车传动系统常见故障进行诊断和排除。 素养目标 1. 培养理论学习的能力、实物认知的能力、对一般故障进行诊断和排除的能力。 2. 培养执着专注、精益求精的工匠精神。 图纸幅面和格式 项目2 传动系统 任务 1 纯电动汽车传动系统的认知 《新能源汽车底盘构造与检修》大象版 同步精品课堂 图纸幅面和格式 4 CONTENTS 后轮驱动传动系统 01 前轮驱动传动系统 02 四轮驱动传动系统 03 传动系统主要构件——典型的变速器 04 目录 图纸幅面和格式 情景导入 客户反映比亚迪秦 EV 轿车，起步、加速、减速时底盘前部存在异响，平稳正常行驶异响不明显，请进行故障诊断。 > 思考问题： 1. 异响可能来自底盘哪些部件？ 2. 纯电动车传动系统和燃油车传动有什么不一样？ 图纸幅面和格式 回顾旧知 1.传统燃油汽车传动系统包含哪些部件？ 2. 传统燃油车为什么需要多挡位变速器？ 参考答案：2.内燃机转速调节范围窄，需要多挡位改变传动比，满足起步、爬坡、高速行驶 参考答案：1.离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥（主减速器、差速器、半轴）； 图纸幅面和格式 知识准备 纯电动汽车传动系统概述 动力流向： 分类依据：按照驱动轮布置位置分为三大类 ①后轮驱动传动系统 ②前轮驱动传动系统 ③四轮驱动传动系统 核心特点：很多构型取消离合器、传统多挡变速器，依靠电机自身调速 动力电池 电机控制器 驱动电机 减速机构 驱动车轮 图纸幅面和格式 01 后轮驱动传动系统 适用：适合中高级电动轿车和各种类型电动客货车,有利于车轴负荷分配均匀 优势：车轴负荷分配均匀；操纵稳定性、行驶平顺性好 总述 包含 6 种布置形式 传统后驱动布置形式 电机‑驱动桥组合后驱动布置形式 单电机整体后驱动布置形式 双电机整体后驱动布置形式 轮边电机后驱动布置形式 轮毂电机后驱动布置形式 图纸幅面和格式 01 后轮驱动传动系统 1. 传统后驱动布置形式 结构：把燃油车发动机替换成驱动电机；取消离合器、变速器；保留传动轴、后驱动桥 图2-1-1传统后驱动布置形式 驱动电机 传动轴 差速器 半轴 驱动车轮 动力路径： 应用：多用于改造型纯电动汽车 图纸幅面和格式 01 后轮驱动传动系统 2. 电机-驱动桥组合后驱动布置形式 结构：取消离合器、变速器、传动轴；驱动电机、固定速比减速器、差速器集成为一体，半轴驱动车轮 图2-1-2电机-驱动桥组合后驱动布置形式 优点：传动距离短，体积小，整车质量降低，便于布置 缺点：对驱动电机性能要求高，需要大启动转矩、后备功率 适用：三合一集成驱动，低速车广泛使用 图纸幅面和格式 01 后轮驱动传动系统 3. 单电机整体后驱动布置形式 结构：单个驱动电机 + 固定减速器，取消机械式差速器 适用：主流高端后驱车型构型 图2-1-3单电机整体后驱动布置形式 代表车型：特斯拉 Model S（后置后驱） 图纸幅面和格式 01 后轮驱动传动系统 4. 双电机整体后驱动布置形式 结构：两台驱动电机分别驱动两侧后轮；取消机械差速器，依靠电子差速实现转弯转速调节 重点：电子差速，对比机械差速 图图2-1-4 双电机整体后驱动的布置形式 优点：体积小、质量轻；在汽车转弯时可以实现精准的电子控制，提高电动汽车的性能 图纸幅面和格式 01 后轮驱动传动系统 5. 轮边电机后驱动布置形式 结构：轮边电机与减速器集成后融入驱动桥上,采用刚性连接,减少高压电器数量和动力传输线路长度 优点：提升车辆空间,提升离地间隙。 图2-1-5轮边电机后驱动布置形式 6. 轮毂电机后驱动布置形式 结构：电机直接安装车轮内部，轮毂为转子，羊角轴承座为定子 优点：省去半轴、差速器；零部件少、传动效率高，车内空间利用率高；车轮独立控制 轮边、轮毂电机是未来发展趋势 图纸幅面和格式 01 后轮驱动传动系统 后轮驱动 6 种布置形式小结 布置形式 核心特点 适用车辆 传统后驱动 保留传动轴，改造车 改装电动车 电机‑驱动桥组合 三合一集成，无传动轴 低速电动车 单电机整体后驱 单电机 + 减速器，无机械差速 特斯拉 Model S 等后驱乘用车 双电机整体后驱 电子差速，双电机分别驱动车轮 高性能后驱车型 轮边电机 电机减速器集成驱动桥 电动客车 轮毂电机 电机置于车轮内部，取消半轴 概念车、特种车辆 图纸幅面和格式 02 前轮驱动传动系统 ✅适用：中型、微型纯电动轿车 ✅优点：结构紧凑，便于布置其他总成，转向加速稳定性较好 ⚠缺点：驱动轮同时兼做转向轮结构复杂；上坡前轮附着力下降，容易打滑 总述 包含4 种布置形式 电机‑驱动桥组合前驱 单电机整体前驱动（国内主流） 双电机整体前驱动 轮边电机前驱动 家用经济型纯电车大多前驱 图纸幅面和格式 02 前轮驱动传动系统 1. 电机-驱动桥组合前驱动布置形式 图2-1-7电机-驱动桥组合前驱动布置形式 2. 单电机整体前驱动布置形式 图2-1-8单电机整体前驱动布置形式 需要专用前驱动转向桥；电机、减速器、差速器集成，半轴驱动前轮 轮边、轮毂电机是未国内纯电动轿车最常用布置形式 结构：驱动电机 + 减速器集成，驱动前轮来发展趋势 图纸幅面和格式 02 前轮驱动传动系统 3. 双电机整体前驱动布置形式 4. 轮边电机前驱动布置形式 图2-1-9双电机整体前驱动布置形式。 图 2-1-10轮边电机前驱动布置形式 双电机整体前驱动：两个电机分别驱动左右前轮，电子差速，操控性能提升 轮边电机前驱动：轮边电机 + 减速器集成车轮侧，缩短高压线路，释放车内空间 图纸幅面和格式 03 四轮驱动的传动系统 1. 前后单电机驱动布置形式 2. 前后轮边电机驱动布置形式 图2-1-11 前后单电机驱动布置形式 图2-1-12 前后单电机驱动布置形式 结构：前轴一台电机，后轴一台电机；每台电机分别驱动同一轴两个车轮；实现独立四驱；牵引力、操控性能大幅提升。 结构：四个车轮分别配置轮边电机 + 减速器 优势：每个车轮独立动力单元，可以精准分配各个车轮转矩，响应快，效率高；传统燃油四驱做不到。 趋势：轮边电机、轮毂电机是纯电动汽车传动系统未来发展方向 图纸幅面和格式 04 传动系统主要构件——典型的变速器 为什么纯电动车大多不需要多挡位变速器？ 驱动电机： ✔低速输出大恒定转矩，满足起步、爬坡； ✔高速输出恒定功率，调速范围宽； 因此纯电动车广泛采用单速变速器（本质就是减速器）。 图2-1-12 变速器内部齿轮结构 1—电机驱动轴；2一变速箱输入轴；3一输入轴上的圆柱齿轮1；4-中间轴上的圆柱齿轮2；5—变速箱输出端处的圆柱齿轮4；6—差速器；7—左侧半轴接口；8—中间轴；9—中间轴上的圆柱齿轮3；10—右侧半轴接口 燃油发动机：转速调节范围窄，高效工作区间窄，需要多挡变速器改变传动比。 图纸幅面和格式 04 传动系统主要构件——典型的变速器 图2-1-12 变速器内部齿轮结构 1—电机驱动轴；2一变速箱输入轴；3一输入轴上的圆柱齿轮1；4-中间轴上的圆柱齿轮2；5—变速箱输出端处的圆柱齿轮4；6—差速器；7—左侧半轴接口；8—中间轴；9—中间轴上的圆柱齿轮3；10—右侧半轴接口 工作流程： 驱动电机输出轴（啮合轴）→输入轴齿轮→中间轴齿轮组→驱动差速器壳体→差速器带动半轴，驱动车轮。 ✅ 优点 1. 结构简单，体积小，便于整车布置 2. 传动效率高 3. 故障率低，维修成本低 4. 制造成本低 ⚠缺点：部分极端工况下电机转速很高 图纸幅面和格式 任务实施 路试确认故障现象，确认异响出现工况 举升车辆，检查下摆臂、转向拉杆底盘件；全部底盘螺栓按标准力矩紧固，再次试车 扭力变化时异响明显，排查动力总成后悬架橡胶件是否老化损坏 多路听诊器试车监听，重点监听差速器位置 晃动传动半轴内球笼，检查旷量；拆半轴，检查花键磨损锈蚀 根据实际情况，更换差速器总成或者传动半轴 传动异响全部可能原因： ①底盘紧固件松动；②减速器、差速器磨损异响；③半轴球笼损坏； ④悬挂支架损坏；⑤车轮轴承异响；⑥制动系统异响。 回到课程导入案例｜传动系统异响检修流程 故障现象：比亚迪秦 EV 起步、加速、减速底盘前部异响，正常行驶异响微弱 图纸幅面和格式 超级链接 通用纯电动汽车驱动系统组成 动力电池、带差速器的驱动电机变速箱、制动系统、电动空调系统、充电系统、电池与电机管理系统、冷却系统 知识要点 1. 高压电能流向：外部充电电源→车载充电机→动力电池→驱动电机→带差速器变速箱→车轮 2. 整车同时配置冷却、高压空调、高压供热等辅助高压部件 想一想：动力电池布置在车身哪个位置？这样布置有什么优势？ 图2-1-13 前驱电动汽车驱动布置图 1—外部充电电源；2—用于外部充电的充电触点；3—蓄电池充电器；4—动力蓄电池；5—蓄电池管理设备；6—高压线缆；7—电动机/发电机；8—带差速器的变速箱9—动力电子元件；10—高压供热器；11—高压空调压缩机；12—冷却系统；13—制动系统；14-传动轴 01. 通用型纯电动汽车的基本结构的布置 图纸幅面和格式 超级链接 增程式电动汽车核心特点 ①本质属于纯电驱动：驱动电机直接驱动车轮，发动机不直接驱动车轮 ②增程器 = 发动机 + 发电机，仅负责给动力电池充电 ③解决纯电动汽车里程焦虑问题；代表车型：理想 ONE、宝马 i3 增程版 两种工作状态 ✅状态 1：电量充足：增程器不工作，动力电池供电，纯电行驶 ✅状态 2：电量不足：启动增程器发电，供给驱动电机，多余电能存入动力电池 思考：为什么高速行驶工况，增程式汽车油耗会偏高？ 02. 增程式电动汽车的常见布置形式 图2-1-14增程式电动汽车高压组件的布置图 1-电动机；2-电动制冷压缩机；3-充电电子装置；4-电动机电子装置；5-增程电动机电子装置；6-增程器；7-动力电池；8-空调取暖加热装 图纸幅面和格式 填一填 1. 双电机整体后驱动布置可以实现________差速，不需要机械式差速器。 2. ________电机直接安装在车轮上，轮毂作为电机转子，羊角轴承座作为定子。 3. 中型及微型纯电动轿车较多采用________驱动传动系统。 4. 前后轮边电机驱动布置形式，每个车轮是独立动力单元，可以对每个车轮实现精准________分配。 5. 轮毂电机驱动可以省去传动半轴和________，节省整车布置空间。 6. 电机‑驱动桥组合前驱动布置形式需要使用专用________转向桥。 参考答案：1.电子　2.轮毂　3.前轮　4.转矩 5.差速器 6.前驱动 图纸幅面和格式 填一填 1. 前后轮边电机驱动布置形式最大优势是（） A. 制造成本很低 B. 每个车轮独立动力单元，可精准分配转矩 C. 零部件数量多，可靠性高 D. 不需要任何减速器 2. 不属于纯电动汽车传动布置原则的是（） A. 简单 B. 节省空间 C. 结构复杂繁琐 D. 传动效率高 参考答案：1.B 2.C 图纸幅面和格式 课堂小结 本节课学习了纯电动汽车传动系统的认知，回顾了传统燃油车传动系统组成；梳理了前驱、后驱、四驱各类传动布置形式的结构特点；通过学习希望大家能够掌握纯电传动系统动力传递路径；分析单速减速器的工作原理与优势，对比纯电与燃油传动系统的差异，了解轮边、轮毂电机的技术发展方向。同时强调工匠精神，鼓励学生关注国产新能源汽车传动技术发展。 图纸幅面和格式 课后作业 1. 简述纯电动汽车为什么普遍采用单速减速器，不使用多挡位变速器？ 2. 对比双电机驱动电子差速与传统机械差速的优势。 3. 写出比亚迪秦 EV 传动系统异响故障完整诊断流程。 预习任务：预习项目 2 任务 2 混合动力汽车传动系统认知 图纸幅面和格式 感谢观看 图纸幅面和格式 $