《新能源汽车底盘技术》课件-减速器总成维护与检修-知识储备

项目一

新能源汽车传动系统学习目标01了解减速器总成的功用02理解减速器总成的传动原理01掌握减速器总成的检修方法02能运用维修资料及相关设备对减速器总成进行检修知识目标技能目标素质目标01具有良好的品德、文化修养和职业道德02具有良好的身体素质和心理素质学习目标学习目标素质目标03具有一定的计划、组织、实施、评估和沟通、表达、团队协作等社会能力04具有良好的自我学习及可持续发展能力学习目标任务描述

新能源汽车轿车的电动机产生的动力经传动系统驱动车轮滚动时，采用对变速杆的操纵产生的信号通过整车控制单元和电动机控制单元对电机的调速实现动力传递传输变速、反向行驶及中断传动等功能，而传输过程要求的大转矩、差速及变角度动力传递需另外器件完成，以满足各工况下动力传输需要。本任务将介绍这些器件的结构与工作过程及拆检过程。问题导入

传统内燃机汽车是由发动机提供动力，经离合器、变速器、分动器、万向传动装置、主减速器、差速器、半轴等装置把动力传递给驱动车轮，从而实现车辆的行驶。新能源纯电动汽车则取消了传统的内燃机，由动力蓄电池、动力电机、驱动控制系统组成的“三电”提供动力，经由减速器总成、万向传动装置把动力传递给驱动车轮，实现车辆的运行。

减速器总成具有减速、变速、轮间差速等功能，与车载电机配合工作，能够保证汽车在各种情况下继续进行正常的驾驶，并且具有良好的动力性和续驶里程。知识学习知识学习一、减速器总成结构原理1.主减速器的功用、类型（1）主减速器的功用

主减速器的功用是将输入的转矩增大、转速降低，并将动力传递的方向改变后（有些横向布置发动机的除外）传给差速器。（2）主减速器类型

按参加传动的齿轮副数目分类，可分为单级式主减速器和双级式主减速器。有些重型汽车又将双级式主减速器的第二级圆柱齿轮传动设置在两侧驱动轮处，称为轮边减速器。

按主减速器传动速比个数分类，可分为单速式和双速式主减速器。单速式的传动比是一定值，而双速式则有两个传动比（即两条传动路线）供驾驶员选择。知识学习

按齿轮副结构形式分类，可分为圆柱齿轮式（又可分为定轴轮系和行星轮系）主减速器和圆锥齿轮式（又可分为螺旋锥齿轮式和双曲面锥齿轮式）主减速器。2.差速器的功用、类型

（1）差速器的功用

差速器的功用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在必要时允许左、右半轴以不同转速旋转，以满足两侧驱动轮差速的需要。

（2）差速器类型

差速器的类型按其工作特性均可分为普通齿轮式差速器和防滑差速器两大类。知识学习3.新能源汽车动力系统（1）概述1)驱动电动机TZ220XS560驱动电动机是一款液冷的永磁同步驱动电动机。其最大输出转矩≥300N·m，其驱动效率、疲劳寿命、噪声等重要指标均达到国内同等产品领先水平。该系电机结构采用永磁励磁方式，结构紧凑、可靠性高，易于加工，拆装方便。TZ220XS560驱动电动机通过整车驱动控制策略，实现电动机模式驱动车辆前进、倒车，以及发电机模式回馈制动。TZ220XS560驱动电动机适用于北京新能源汽车股份有限公司新能源汽车-R550等前置前驱的车型，主要有以下优点：知识学习①

转速高、输出转矩大；②NVH性能好；③

最高效率96.7%；④

可靠性强，工作温度范围广。

驱动电机功能。TZ220XS560为永磁同步电机，采用高性能永磁材料作为励磁源；输出转矩范围（0～300）N·m，峰值转速11000r/min，某车型驱动电机参数见表1-1。

驱动电机工作原理。整车通过检测电子档位信号和油门踏板总成深度信号，以控制驱动电动机的正反转、转速和扭矩，通过减速器本体输出转速和扭矩，进而达到调整整车车速的目的。③电机控制系统。驱动电动机系统的控制中心，又称智能功率模块，以IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路。知识学习电机类型永磁同步电机电机型号TZ220XS560额定功率80kW峰值功率160kW额定扭矩150N·m峰值扭矩300N·m基速5100r/min峰值转速11000r/min电机重量50kg电机最高效率96.7%表1-1驱动电机参数知识学习

对所有的输入信号进行处理，并将驱动电动机系统运行状态的信息通过控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)CAN网络进行共享发送。动力电子单元总成内含故障诊断电路。当诊断出异常时，它将会激活一个错误代码，发送给组合仪表，同时也会把存储该故障码和数据。

驱动电动机系统是纯电动汽车三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。驱动电动机系统是纯电动汽车中十分重要的部件。驱动电机系统由驱动电动机（DriveMotor，DM）、动力电子单元总成构成。

动力电子单元总成/锂离子动力电池系统总成根据车辆运行的不同情况，包括车速、档位、电池SOC值（电池SOC即荷电状态，是用来反映电池的剩余容量的，其数值上定义知识学习为剩余容量占电池容量的比值，常用百分数表示，全称为StateOfCharge）来决定，电机输出扭矩/功率。

当驱动电机控制器得到PEU（PEU为新能源汽车电力电子集成模块，其集成了电机驱动系统、直流转换器、车载充电机、车载加热器等功能）提供的松开油门踏板总成或踩下制动踏板信号时，将电动机转变成发电机，发电机将发出的三相交流电转换为两相直流电为动力电池充电。知识学习2)减速器总成EF130B01减速器总成是纯电轿车行业中技术含量较高的一款减速器总成，其结构如图1-1所示。其最大输入扭矩≥300N·m，其传动效率、疲劳寿命、噪声及清洁度等重要指标均达到国内同等产品领先水平。该系减速器总成结构采用左右分箱式，结构紧凑、刚性好，易于加工，拆装方便。EF130B01减速器总成采用前进挡和倒挡共用结构进行设计，倒挡通过整车驱动电动机反向驱动实现。P档执行机构采用12V直流永磁同步电机进行自动驱动，而P档电机采用专用的P档控制器（PowerControlUnit，PCU）进行控制，P档控制器通过螺母安装在整车的中通道处。图1-1减速器及P档控制器知识学习EF130B01减速器总成适用于北京新能源汽车股份有限公司新能源汽车-R550前置前驱的车型，主要有以下优点：

①

转速高、输出转矩大。

②NVH（Noise、Vibration、Harshness的缩写，指噪声、振动和声学粗糙度）性能好。

③

传递效率高，最高效率97%。

④

提升整车在坡道下的驻车可靠性。

⑤

耐久可靠性强，工作温度范围广。

⑥EF130B01为单挡双级减速器总成，采用前进挡和倒挡共用结构进行设计，倒挡通过整车驱动电动机反向驱动实现。

知识学习

⑦

可适配扭矩在0～300N·m，峰值转速12000r/min的驱动电动。

⑧

采用PCU（PowerControlUnit，指动力控制单元）控制P档电机，驱动减速器总成本体中的P档执行机构运动，实现驻车。工作原理如图1-2所示。图1-2减速器及P档控制器知识学习

①

整车通过检测电子档位信号和油门踏板总成深度信号，以控制驱动电动机的正反转、转速和扭矩，通过减速器总成本体输出转速和扭矩，进而达到调整整车车速的目的。

②MCU通过检测换挡器的信号，发送驻车指令给PCU；PCU将驻车信号发送给P档电机，P档电机驱动减速器总成本体中的驻车机构运动，实现驻车。

③

驻车的执行情况通过角度传感器反馈给PCU；控制显示面板将PCU、MCU（MotorControlUnit，电机控制单元）的反馈信号呈现给驾驶员。EF130B01减速器总成与驱动电动机直接通过花键刚性连接，减速器总成内部为2轴式，输入轴、中间轴互相平行。驱动电动机输出的动力由输入轴输入，通过中间轴齿轮及中间轴，传递给主减速齿轮，最终经差速器半轴齿轮两端输出给整车车轮，进而驱动整车前进或倒退。知识学习

某车型减速器技术参数见表1-2。

该减速器总成按功用和位置分为5大组件：右箱组件、左箱组件、输入轴组件、中间轴组件、差速器组件。表1-2减速器技术参数减速器总成型号最大输入扭矩（N·m）各挡传动比一级二级总传动比倒挡EF130B0130059/2271/238.2798.279知识学习

动力传递如图1-3所示：该减速器总成依靠两对齿轮副实现动力的传递和变换。整车前进和倒退时的动力传递路线如下：输入轴齿轮→中间轴齿轮→中间轴→主减速齿轮→差速器半轴齿轮→传动轴。图1-3减速器动力传递二、减速器总成检修1.检修前准备工作1）施任务前的准备；2）对高压车辆周围布置好明显的警示标识；3）检测车辆，确保车辆无故障，主要是高压漏电类故障；4）制作高压标识，用于在实训过程中标识高压部件。2.减速器P档驻车驱动电机故障件更换作

若由故障码诊断而确认P档驱动电机故障，可进行P档驱动电机的更换。P档驻车系统故障处理的一般流程如下︰知识学习

第一步：通过P档驱动电机编码器处的3颗M6螺栓及电机支架上的1个M6螺栓，可以将P档驱动电机及其支架整体拆下；

第二步：通过P档驱动电机尾部与支架连接的2个六角头螺母拆分电机与支架；

第三步：更换P档驱动电机后，按以上步骤逆序安装。

注：螺栓位置见图1-4所示，紧固件拧紧力矩参考技术文件要求。图1-4减速器连接螺栓知识学习3.减速器Р挡驻车手动应急解锁

若车辆发生故障，导致P档锁止，车辆无法行进，需要临时通过手动应急解锁时，可按照以下操作进行：

第一步：整车下电，拔开与整车低压线束连接的P档驱动电机低压线束接插件，如图1-5所示；

第二步：参考图1-6所示中接插件针脚，将“D”脚连接12V电源正极，“E”脚连接12V电源负极，可以让P档驱动电机解锁。图1-5P档电机接插件知识学习图1-6P档电机接插件针脚示意三、减速器总成常见故障解析1.减速器总成漏油

某车型减速器总成漏油检测流程见表1-3。表1-3减速器总成漏油检测流程知识学习序号检查步骤检查结果0初步检查正常有故障操作方法

减速器总成油是否过多进行第1步减速器总成油过多，由通气塞冒出按规定油量排放过多的减速器总成油1检查输入轴油封正常有故障操作方法

输入轴油封是否磨损或损坏进行第2步输入轴油封磨损或损坏更换输入轴油封2检查差速器油封正常有故障操作方法

差速器油封是否磨损或损坏进行第3步差速器油封磨损或损坏更换差速器油封3检查油位塞/放油塞正常有故障操作方法

油位塞/放油塞处是否漏油进行第4步油位塞/放油塞处漏油更换油位塞/放油塞密封垫或油位塞/放油塞4检查减速器总成壳体正常有故障操作方法

减速器总成壳体是否出现破裂进行第5步减速器总成壳体出现破裂更换减速器总成总成5检查操作正常有故障操作方法

正确检修操作后，检查故障是否出现诊断结束故障未消失从其他症状查找故障2.无动力输出

某车型无动力输出故障检修流程见表1-4。表1-4无动力输出故障检修流程知识学习序号检查步骤检查结果0初步检查正常有故障操作方法

输入轴花键是否