CAPÍTULO 3 REDUCTORES Y CAJAS Multi-cambio
3.1 necesidades y ventajas de múltiples engranajes
La dirección de desarrollo de la unidad eléctrica, uno es mayor potencia, densidad de par, mayor velocidad de salida de límite, mayor eficiencia del sistema, menor costo del sistema, mayor rendimiento de NVH, dicho fondo ha dado a luz una segmentación muy diversa de rutas técnicas, como alto Velocidad, enfriamiento de aceite, alto voltaje, dispositivo de desconexión, motor dual, SIC, excitación, etc.
Múltiples engranajes aumentan el par al tiempo que aumenta la velocidad del vehículo. El aumento del par hace que el motor sea un poco más pequeño, lo que reduce las pérdidas mientras se logra una mayor eficiencia. Al tener dos engranajes, no solo se puede aumentar el par máximo en las engranajes más bajos, sino que también se puede aumentar la velocidad máxima, optimizando el motor para el mejor rango de eficiencia al tiempo que aumenta el rango.
Multi-Gar es una buena solución técnica, por ejemplo, las cajas de cambios de dos velocidades en los engranajes de baja velocidad para hacer que la relación de velocidad sea más grande, el tiempo de aceleración, el rendimiento de escalada será mejor, los engranajes de alta velocidad se pueden hacer más eficientes, por lo que en Algunos autos de rendimiento para hacer algunas soluciones de varios juegos. Pero a medida que la velocidad del motor aumenta y más alto, la relación de velocidad puede ser más grande, y con la aplicación de la tecnología de carburo de silicio, toda la diferenciación de múltiples engranajes no es tan obvia como pensamos, por lo que la opción de algunas compañías es usar alta Motores de velocidad o tecnología de carburo de silicio para hacer estos autos de rendimiento, de modo que se pueda lograr el mismo efecto.
Desde el punto de vista de control, la respuesta del motor es rápida, en marcha múltiple en el proceso de conmutación de engranajes, hay pérdida de tiempo, después de agregar una marcha y resolver estos problemas en el proceso de desplazamiento, cómo equilibrar este tiempo o cómo Hazlo más rápido, este es un factor a considerar. Con el desarrollo del rendimiento del motor, ahora el ancho de banda de eficiencia motora se ha acumulado muy amplio, si atacamos el mercado alemán, el engranaje múltiple es una demanda, porque necesita alcanzar una velocidad máxima de 250 km o incluso más, de modo que El engranaje único es difícil de cubrir el rendimiento de aceleración de los engranajes más bajos y el consumo de combustible de alta velocidad, pero en las condiciones de trabajo de China bajo el desarrollo motor actual, el engranaje único ya puede satisfacer las necesidades básicas de los clientes chinos. Pero en el desarrollo actual del motor en las condiciones de China, el equipo único ya puede satisfacer las necesidades básicas de los clientes chinos.
Seis dimensiones resumen las ventajas de múltiples engranajes.
Primero: reduzca los requisitos de rendimiento del motor, una relación de transmisión grande de la primera marcha puede reducir el par máximo y la potencia máxima del motor, una pequeña relación de transmisión de la segunda marcha puede reducir la velocidad máxima del motor, reduciendo el rendimiento Requisitos del motor de transmisión.
Segundo: Mejore la dinámica general del vehículo, utilizando el mismo motor, la relación grande de primera marcha puede mejorar la aceleración, el rendimiento de la escalada, la relación pequeña de la segunda marcha puede mejorar la velocidad máxima, mejorar el rendimiento general de la dinámica del vehículo.
Tercero: mejorar la economía del vehículo, a través de la optimización de las dos relaciones de velocidad y la regla de cambio, puede mejorar la eficiencia de la operación motor, mejorar la economía del vehículo para aumentar el rango.
Cuarto: Mejora de NVH y confiabilidad, la segunda relación de Gear Small reduce la velocidad máxima del motor, reduce el silbato de alta frecuencia y la vibración de alta velocidad del sistema de accionamiento, mejora la calidad del vehículo, mejora el rendimiento de NVH y también mejora el riesgo de falla de piezas rotativas de alta velocidad.
Quinto: motor de alambre plano refrigerado por aceite a juego. Reduce el requisito máximo de velocidad del motor, evita el efecto de la piel de alta velocidad de los motores de alambre plano, brinda las ventajas técnicas de los motores de alambre plano refrigerado por aceite y mejora enormemente el sistema de accionamiento eléctrico y la densidad de potencia.
Sexto: reducir el costo del sistema. Si se mantienen los mismos requisitos de energía y economía, el costo del sistema puede reducirse reduciendo los requisitos de rendimiento del motor y la capacidad de la batería.
3.2 Sistema de múltiples cambios con embrague y sincronizador
El sistema actual de dos juegos de Borgwarner se divide en dos partes en términos de estructura. El sistema de primer engranaje es operado por un embrague de modo múltiple para el cambio de engranaje, y el sistema de segundo engranaje es operado por un embrague húmedo, mientras que se agrega un sincronizador para mejorar la eficiencia y realizar una desconexión inteligente y un estacionamiento inteligente, y un electrónico limitado limitado -La diferencial de SLIP se puede instalar opcionalmente para mejorar la eficiencia de todo el vehículo y la estabilidad de todo el vehículo.
Específicamente, el embrague de modo múltiple puede jugar con el propósito de los dientes de perro + embrague unidireccional, embrague de modo múltiple para lograr el modo de desconexión, logrará un torque bidireccional a través de la implementación de la estructura, para cambiar a un embrague unidireccional El modo caerá en la ranura, de modo que se convierta en un modo unidireccional. Además, la función integrada de desconexión y estacionamiento, a través de la conmutación del modo de embrague diferente, para desconectar los dos engranajes al mismo tiempo que esto se llama desconexión inteligente, lo que puede mejorar aún más la eficiencia de todo el vehículo.
Para lograr la desconexión es desconectar simultáneamente y en la primera y segunda marcha, esta es una desconexión inteligente, este proceso no requiere una estructura de ejecución adicional.
Smart Park y Smart Disconnect se invierten en primera y segunda marcha combinadas al mismo tiempo, de modo que se logra la función de parque inteligente, todas las embragues permanecen en el estado bloqueado, este es el modo Smart Park. El proceso de primera hasta segunda marcha, el concepto de diseño es el concepto de diseño de cambio de potencia, el embrague de dos engranajes en la primera marcha, la recuperación de energía se puede revertir, en primera marcha cuando el sincronizador de bloqueo de embrague de modo múltiple desconectado, normalmente cerrado embrague cerrado. Desconectado, para abrir el embrague normalmente cerrado, reducir el sincronizador la necesidad de cambiar, el normalmente cerrado abierto cuando el sincronizador se desplazará, el sincronizador para cambiar después del embrague cerrado normal vuelve al proceso de desplazamiento a la primera marcha a segunda marcha, y finalmente Para mejorar aún más la eficiencia, el embrague de modo múltiple se cambia de modo monofásico a bidireccional para reducir aún más la pérdida de modo múltiple.
El sincronizador se usa con un embrague normalmente cerrado, hay un esquema de embrague de modo múltiple con embrague normalmente abierto, esta vez se elimina el sincronizador. La primera es para consideraciones de eficiencia, si no hay sincronizador, todavía hay alguna pérdida interna, desconectaremos el sincronizador cuando el embrague aún esté cerrado, esta vez no es pérdida. Agregue sincronizador para lograr dos funciones principales, una es la desconexión inteligente y otro es un estacionamiento inteligente, sin la introducción de un sistema de estacionamiento adicional para lograr las dos funciones.
3.3 Sistema de vectorización y desconexión de torque
El sistema de gestión de vectores de torque de Borgwarner tiene dos motivos para el desarrollo: primero, para reemplazar el diferencial tradicional con un sistema de doble embrague en la unidad eléctrica para lograr el papel de la vectorización de torque; En segundo lugar, para integrar la función de desconexión, ahora el objetivo de aplicación es la arquitectura P4 eléctrica y híbrida, ahora este producto todavía se coloca en la unidad auxiliar trasera, por lo que es por eso que necesitamos la función de desconexión para este producto. La vectorización de par ayuda a mejorar la estabilidad dinámica del vehículo, la función de desconexión integrada puede mejorar la eficiencia del vehículo, reducir el consumo de electricidad del vehículo.
El sistema de embrague dentro del sistema de accionamiento eléctrico también puede desempeñar un papel en la limitación del par de todo el transmisor para evitar el choque de par.
Este sistema controla la distribución de par entre la rueda trasera izquierda y la rueda trasera derecha por medio de un doble embrague, mientras que la rueda trasera tradicional, la rueda izquierda tradicional y la rueda derecha se realizan a través de un diferencial, este es a través de un embrague, Cada embrague controla las ruedas izquierda y derecha por separado. Una serie de optimización, todo el modo de desconexión arrastrando el torque a 2 nm o menos. La capacidad de par máxima es de 2600 nm de un solo lado expandible, somos la sexta generación del actuador y el controlador integrado, con AutoSAR, Can, Canfo y otras características de seguridad. Acerca del sistema de desconexión del puente eléctrico, ahora para la unidad auxiliar eléctrica 4WD de esta mejora de la eficiencia, la unidad auxiliar del estado de no trabajo para todo el torque del vehículo o la reducción de la pérdida de energía. Hay dos programas, uno es usar motor de inducción, y luego es el es el Uso de este sistema dinámico Motor + Synchronous, el programa es un sistema dinámico Synchronous Motor +.
A través de la simulación del sistema, incluida la comunicación con varios clientes, ahora estimamos conservadoramente que el sistema puede ahorrar el consumo de energía de todo el vehículo en aproximadamente un 1%a 5%, y ahora estamos realizando pruebas de carreteras con algunos clientes y el Los resultados que obtenemos ahora son mucho mejores que el 5%.
3.4 Caja de cambios de varios enos sin embrague y sincronizador
No importa lo que haga el motor, no importa 20,000 rpm o 30,000 rpm, la caja de cambios de dos velocidades siempre puede ampliar el rango de velocidad del par, que a su vez puede mejorar aún más la velocidad de conducción, el grado de escalada y el tiempo de conducción de todo el vehículo, que son Los índices de evaluación de potencia, y también pueden cambiar el punto de trabajo del motor a través del cambio de engranaje para que sea más eficiente.
La relación de velocidad de la primera marcha se puede hacer más grande, y el par máximo del motor se puede reducir, reduciendo así el volumen total y el costo de todo el tren motriz, y debido a que hay un engranaje neutro después de dos engranajes, es más conveniente para el mantenimiento de todo el automóvil.
Cuando solo hay un equipo, el área de trabajo está más inclinada al área de baja eficiencia. Si hay dos engranajes, el punto de trabajo se puede mover al área de alta eficiencia con igual potencia, lo que mejora la eficiencia.
La mejora de rango es más del 10% para los vehículos comerciales y el 7% para los automóviles de pasajeros en comparación con el cambio de equipo.
Los vehículos comerciales deberían volver a la transmisión mecánica del eje paralelo más producida en masa y más madura, muy alta eficiencia.
Además, la transmisión mecánica del eje paralelo sin embrague, en vehículos eléctricos, con el embrague, la velocidad del motor y el control del embrague son desafíos, si se retira el embrague, el embrague de los tres roles del motor también se puede completar, el embrague se elimina, El costo se puede reducir, la estructura es más compacta, la confiabilidad también se mejora enormemente.
Central Drive es una configuración muy común en vehículos comerciales, es decir, el motor de accionamiento y la transmisión mecánica, dispuestas juntas para conducir nuestro eje trasero a través del eje de transmisión. La ventaja es que se elimina la separación y el compromiso del embrague, y el motor se puede sincronizar activamente para lograr el control del cambio de engranaje. Pero hay un problema, la inercia de la rotación del rotor del motor es realmente grande, y la inercia rotacional de la entrada de transmisión aumentará significativamente, lo que conducirá a una interrupción de potencia más larga, porque la capacidad de sincronización aumentará y el desgaste del sincronizador será Más serio, y esta vez se debe utilizar el control de sincronización activo del motor.
En un automóvil de combustible convencional, hay un embrague, al cambiar, solo necesita controlar la fuerza de cambio dentro de la transmisión. Si hay un sincronizador dentro del sistema, solo saque el embrague, esto es posible hacer un control de sincronización activo, controlar su velocidad relativa.
