《新能源汽车底盘技术》课件-项目1：传动系统检修

新能源汽车传动系统新能源汽车底盘行驶系统、转向系统制动系统的结构与传统燃油汽车的基本相同，但传动系统结构差别很大。案例引入目录

纯电动汽车传动系统01

轮驱动方式02混合动力汽车的传动系统03新能源汽车传动系统因驱动形式和发动机(或电机)安装位置而异。驱动形式是指发动机(或电机)布置方法及驱动轮的数量、布置的形式。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统纯电动汽车传动系统纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统它保留了内燃机汽车传动系统的布置方式，不同之处是将内燃机换成了电机。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统机械传动型纯电动汽车该结构的最大特点是取消了离合器与变速器，采用固定速比减速器通过控制电机来实现变速功能。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统无变速器型纯电动汽车该结构采用两台电机，通过固定速比减速器来分别驱动两个车轮，能够实现对每个电机转速的独立调节。当汽车转向时，可以通过电机的电子控制系统控制两个车轮的差速，从而达到转向的目的。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统无差速器型纯电动汽车该结构将电机直接安装在驱动轮内也称轮毅电机，可以进一步缩短电机至驱动轮之间的动力传递路径，减少能量在传动路径上的损失，但想要实现纯电动汽车的正常工作，还需添加一个减速比较大的行星齿轮减速器，将电机的转速降低至理想的车轮转速。电动轮型纯电动汽车纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统纯电动汽车传动系统纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统主要由电机、变速器、差速器、半轴等组成。它用电机替代发动机，但仍然采用内燃机汽车的传动系统，包括离合器变速器、传动轴和驱动桥等总成，结构复杂，效率低，不能充分发挥电机的性能。传统驱动模式有电机前置、驱动桥前置电机前置、驱动桥后置等多种形式。传统型驱动系统纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统纯电动汽车传动系统纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统它是在电机输出端的外壳下部，安装减速器和差速器，动力经过左右两个半轴来驱动车轮。这种平行式“电机-传动装置”驱动系统的结构紧凑，安装、使用和维护都十分方便。它有电机前置、驱动桥前置，电机后置、驱动桥后置等驱动模式。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统电机驱动桥型驱动系统电机驱动桥型驱动系统纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统轮毅驱动方式纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统电机可以布置在两个前轮、两个后轮、四个车轮中，分别称为前轮驱动、后轮驱动、四轮驱动纯电动汽车。一种是“内定子、外转子”结构，其外转子直接安装在车轮的轮缘上，由于这种结构没有机械减速机构实现减速，因此通常要求电机为低速电机。轮毅驱动方式纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统另一种是“内转子、外定子”结构，其转子作为输出轴与具有固定减速比的行星齿轮变速器的太阳轮相连，而车轮轮毅与其齿圈连接，这样能提供较大的减速比，放大其输出转矩。轮毅驱动方式纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统混合动力汽车的传动系统相对于纯电动汽车，其增加了变速器，与传统内燃机汽车传动系统相差不大混合动力汽车的传动系统纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统驱动力只来源于电动机，主要由发动机(内燃机)、发电机、电池组(带逆变器)、电动机、减速机构和驱动轮等组成。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统串联式混合动力汽车(SHEV)结构特点是发动机带动发电机发电，电能通过电动机控制器输送给电动机，由电动机驱动汽车行驶。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统串联式混合动力汽车(SHEV)车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给，主要由发动机、电池组(带逆变器)、电动机/发电机、减速机构、变速器和驱动轮等组成。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统并联式混合动力汽车(PHEV)结构特点是既可单独使用发动机或电动机作为动力源，又可同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。并联式混合动力系统结构简单成本低，适用于多种行驶工况，尤其适用于复杂的路况，所以在轿车上应用较多。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统并联式混合动力汽车(PHEV)结构特点是可在串联混合模式工作，也可在并联混合模式下工作，该混合动力系统可设计成“发动机驱动前轮，电动机驱动后轮”的形式，适用于四轮驱动车辆。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统混联式混合动力汽车(CHEV)与混联式混合电动汽车相似，它们都有起发电机和电动机作用的电机，但复合式混动汽车的电动机允许功率流双向流动，而混联式混动汽车中的发电机只允许功率流单向流动。纯电动汽车传动系统轮驱动方式混合动力汽车的传动系统混联式混合动力汽车(CHEV)感谢您的观看差速器一辆上汽奇瑞轿车来到汽车维修店，据车主讲述，汽车行驶时驱动桥发出异常响声。经维修人员检查发现，驱动桥异响的根本原因是差速器行星齿轮轴弹性圆柱销掉出。案例引入差速器按用途可分为轴间差速器轮间差速器装在同一驱动桥两侧驱动轮之间装在多轴驱动汽车的各驱动桥之间一、差速器分类差速器按工作特性可分为防滑差速器对称式锥齿差速器结构简单、工作平稳，应用比较广泛结构比较复杂一、差速器分类构造和工作原理对称式锥齿轮差速器主要由四个行星齿轮、行星齿轮轴（十字轴）、两个半轴齿轮和差速器壳体等组成，如图1所示。

差速器的动力传递路线：主减速器通过传动轴输送的动力通过主动锥齿轮、从动锥齿轮、差速器壳体、行星齿轮轴、行星齿轮、半轴齿轮和半轴传递给驱动轮。其具体工作原理可观看如下视频。

1.轴承2.左外壳3.垫片4.半轴齿轮5.垫圈6.行星齿轮7.从动齿轮8.右外壳9.十字轴10.螺栓图1对称式锥齿轮差速器的结构二、对称式锥齿轮差速器自锁式差速器强制锁止式差速器防滑差速器摩擦片式差速器托森差速器分类三、防滑差速器构造和工作原理

摩擦片式差速器的结构是在对称式锥齿轮差速器中增设摩擦片，以增加内摩擦力矩。

在汽车的一侧车轮在路面上滑动或汽车转弯时，因为转速差和轴向力共同作用，主、从动摩擦片之间出现摩擦力矩，摩擦力矩的方向与转速较快的半轴旋转方向相反，与转速较慢的半轴旋转方向相同，使转速较慢的半轴传递的扭矩增加，较快的半轴传递的扭矩减少。连接半轴连接半轴半轴齿轮摩擦片摩擦片差速器壳行星齿轮轴行星齿轮四、摩擦片式差速器构造和工作原理托森差速器：托森差速器主要由蜗杆（两个）、涡轮轴、涡轮、直齿圆柱齿轮和差速器壳体等组成，如图所示。蜗轮轴半轴直齿圆柱齿轮主减速器被动齿轮蜗轮蜗杆（两个）差速器壳1.结构2.工作原理当汽车转弯或在路况较差的道路上行驶时，前、后驱动桥产生转速差值。这个时候涡轮不仅进行公转，还绕自身轴线进行自转，常啮合的直齿圆柱齿轮进行相对转动，从而增大转速低的驱动桥转矩，减小转速高的驱动桥转矩。托森差速器在四轮驱动汽车上的应用越来越广泛。五、托森差速器01差速器壳产生裂纹，应更换。02差速器壳与行星齿轮、半轴齿轮垫片的接触面如有小的沟槽，可用砂纸打磨，并更换半轴齿轮垫片。03行星齿轮、半轴齿轮不得有裂纹，工作表面不得有明显斑点、脱落和缺损。04差速器壳体与轴承、差速器壳与行星齿轮轴的配合应符合原厂规定。一、差速器检修故障类型故障现象具体故障原因参考图异

响驱动桥在运行时发出不正常的响声，可分为驱动时发出异响、滑行时发出异响及转弯行驶时发出异响等。（1）齿轮油油量过少或品质变差，尤其是油中有较大金属颗粒。（2）各类轴承损伤、严重磨损松旷或齿轮齿面磨损、点蚀、轮齿变形或折断。（3）差速器壳与十字轴和行星齿轮轴孔与十字轴配合松旷。二、差速器的故障诊断故障类型故障现象具体故障原因参考图过

热汽车行驶一段距离后，用手触摸驱动桥壳中部或减速器壳体，有烫手现象。（1）变质、油量不足或牌号不符合要求。（2）轴承预紧度过大或齿轮啮合间隙过小。（3）止推垫片与齿轮背隙过小。（4）油封过紧或各运动副、轴承润滑不良而产生干摩擦。二、差速器的故障诊断赏聆听谢谢谢减速器总成拆装与更换任务1.3

实训1.3

万向传动装置维护实训场地与器材

新能源汽车作业工位和举升机、新能源汽车、工作灯、汽车拆装工具车、工作台。作业准备

同减速器总成维护准备工作。操作步骤1）同减速器总成维护操作步骤1、2、3。2）检查传动轴等速万向联轴器密封情况，如图1-30所示：如防尘套破损，将使尘土等污染物进入万向联轴器内，导致万向联轴器异常磨损而早期损坏。发现传动轴防尘套破损时，应拆检万向联轴器以确定是否需要更换。

3）检查传动轴的技术状况，如图1-31所示：专动轴在使用中如果出现异响，通常为万向联轴器缺少润滑油、万向联轴器内球及球轨道磨损等原因所造成的。应拆检传动轴，必要时更换万向联轴器。图1-30万向连轴器防尘罩图1-31传动半轴实训1.3

万向传动装置维护

4）在万向联轴器、中间支承等有黄油嘴的部位，应按照“用户手册”中保养的相关规定加注润滑脂，如图1-33所示。5）传动部件连接松动检查，如图1-34所示。6）操作完成后，安全落车。竣工检验

整理、恢复作业场地图1-33万向传动中间支撑图1-34半轴传动部件实训1.3

万向传动装置维护

实训场地与器材

新能源汽车作业工位和举升机、新能源汽车、工作灯、汽车拆装工具车、工作台、球头拆卸工具。作业准备

同减速器总成维护准备工作。操作步骤1）同减速器总成维护操作步骤1、2。2）依据技术文件说明，选择合适工具，旋松右前车轮固定螺栓，拆卸右前侧车轮。3）同减速器总成维护操作步骤3。图1-33万向传动中间支撑图1-34半轴传动部件实训1.3

万向传动装置维护

4）排放减速器润滑油：拆卸电机底护板总成（图1-17）；旋出放油塞及密封垫组件（图1-15），排放减速器润滑油。5）依据技术文件说明，选择合适工具，采用正确方法，旋出右侧半轴六角锁紧螺母，如图1-35所示。6）依据技术文件说明，选择合适工具，采用正确方法旋出前悬右侧下摆臂总成①与右侧前转向节总成②的固定螺母，如图1-36所示。图1-35半轴连接螺母图1-36摆臂与转向节连接实训1.3

万向传动装置维护

7）依据技术文件说明，选择合适工具，采用正确方法，使用球头拆卸工具脱开前悬右侧下摆臂总成①与右侧前转向节总成②的连接。8）依据技术文件说明，选择合适工具，采用正确方法，使用半轴总成拆卸工具撬出右侧驱动轴总成①，如图1-37所示。9）以相同的方法拆卸左侧半轴总成。10）采用与拆卸相反的顺序安装（更换）半轴总成。11）操作完成后，安全落车。注意下列事项：

①

避免损坏球笼上的防尘套。

②

不允许大力拉扯驱动轴总成，避免内球笼脱落。图1-37拆下驱动半轴实训1.3

万向传动装置维护

③

将右侧半轴总成笔直安装到减速器中，避免损坏油封。清除外球笼螺纹和花键中存在的油漆残留物或锈蚀。

④

检查防尘罩是否损坏，必要时更换。竣工检验

整理、恢复作业场地实训1.3

万向传动装置维护减速器总成的更换01减速器总成的更换1.素质目标1）在操作过程中树立高压安全意识。2）通过学习减速器新技术，具备技术报国的家国情怀。3）能在工作结束后按照7S管理规定整理、恢复作业场地，养成良好的工作习惯。2.知识目标1）掌握纯电动汽车减速器的功能及安装位置。2）了解常见减速器的类型。3）掌握减速器不同故障的处理措施。3.能力目标1）具有依据维修手册完成减速器总成更换的能力。学习目标减速器总成的更换一、减速器的功能新能源汽车电动机的速度----转矩特性非常适合汽车驱动的需求，纯电动模式下，汽车的驱动系统不再需要多档位的变速器，驱动系统结构得以大幅简化。减速器介于驱动电机和驱动半轴之间，驱动电机的动力输出轴通过花键直接与减速器输入轴齿轮连接。一方面减速器将驱动电机的动力传给驱动半轴，起到降低转速增大扭矩作用，另一方面满足汽车转弯及在不平路面上行驶时，左右驱动轮以不同的转速旋转，保证车辆的平稳运行。图1-6吉利EV450减速器结构分解图减速器总成的更换二、减速器的安装位置1.前驱电机减速器当电动汽车采用前驱形式时，减速器通常安装于前机舱下部，通过半轴驱动车辆的前轮行驶，目前大多数新能源汽车均采用这种布置形式，如图1-7所示。2.后驱电机减速器当电动汽车采用后驱形式时，减速器通常安装于后驱动桥，通过半轴驱动车辆的后轮行驶。目前只有少数新能源汽车采用此类型驱动形式，例如大众ID.3，如图1-8所示。图1-7前驱电机减速器安装位置图1-8后驱电机减速器安装位置减速器总成的更换二、减速器的安装位置3.四驱双电机减速器当电动汽车采用四轮驱动形式时，前后驱动桥通常都安装有减速器，将来自前后驱动电机的动力输出给各驱动轮。以特斯拉ModelS为例，如图1-9所示。4.轮毂或轮边电机减速器当电动汽车采用轮毂电机驱动时，减速器整合到轮毂内，减速机构一般由行星齿轮组成，省略了传动轴等结构；当电动汽车采用轮边电机驱动时，减速器同电机安装在各驱动轮旁边，通过传动轴驱动车辆，如图1-10所示。图1-9四驱电机减速器安装位置图1-10轮毂、轮边电机减速器安装位置减速器总成的更换三、减速器的类型1.按传动级数分类按参加减速传动的齿轮副数目不同，可分为单级和多级减速器。（1）单极减速器单级主减速器结构简单，质量和体积小，传动效率高，且动力性能满足中型以下货车及轿车的要求。因此，这些车型普遍采用单级主减速器，如图1-11中所示。（2）双极减速器当汽车要求主减速器具有较大的传动比时，由一对锥齿轮构成的单级主减速器已不能保证足够的离地间隙。这时需要采用两对齿轮降速的双级主减速器，以使其既能保证足够的动力，又能减小其外廓尺寸，提高汽车的通过性，如图1-12中所示。减速器总成的更换三、减速器的类型图1-11单极减速器图1-12双极减速器减速器总成的更换三、减速器的类型2.按传动比挡数分类（1）单速减速器单挡减速器传动效率高、开发难度小，成本低，不但可以满足目前中小型电动汽车的设计要求和成本控制，也降低了车企对于选用电机的适配门槛，目前，单速减速器应用于市面上绝大部分电动汽车。（2）双速减速器单挡减速器单一的传动比，通常无法同时兼顾纯电动汽车的动力性和经济性，后程加速能力、高速持续续航都是弱项。两挡减速器可以把电机的效率谱分成两部分，既能保证低速大扭矩加速过程中的效率，又可以兼顾高速低扭矩时的效率。3.按结构形式分类按齿轮副结构形