传动系统原理
汽车传动系统的工作原理

汽车传动系统的工作原理汽车传动系统是指将发动机动力传输到车轮,使车辆前进或后退的系统。
它起到了连接发动机和车轮的重要作用,是实现汽车运行的关键组成部分。
本文将详细介绍汽车传动系统的工作原理。
一、概述汽车传动系统主要包括离合器、变速器、传动轴、驱动轴和差速器等部件。
它们协同工作,通过变速和转向等操作,将发动机的输出转化为合适的转矩和速度,驱使车辆前进或后退。
二、离合器离合器位于发动机和变速器之间,主要用于分离和连接发动机与变速器之间的动力传递。
当离合器踏板被踩下时,离合器片即与飞轮分离,使发动机的动力无法传递到变速器,车辆处于空档状态;当离合器踏板松开时,离合器片紧密贴合飞轮,使发动机的动力传递到变速器,推动车辆运动。
三、变速器变速器是用于调节发动机输出转矩和转速的装置。
在手动变速器中,驾驶员通过换挡操作调整传动比,以适应不同的行驶条件;而在自动变速器中,系统会根据车速和发动机负载等信息自动调整传动比。
变速器根据需求将合适的转矩和速度传送给传动轴。
四、传动轴传动轴将变速器输出的动力传输给驱动轴。
传动轴一般是由多个万向节和轴段组成,能够适应驱动轴和发动机之间的角度变化。
它具有较强的扭转刚度和弹性,使传动过程更加平稳。
五、驱动轴驱动轴直接连接传动轴和车轮,通过传递发动机的动力,使车轮产生驱动力。
驱动轴一般由半轴和万向节组成,根据车辆的驱动方式有前驱、后驱和四驱等不同类型。
六、差速器差速器是驱动轴与车轮之间的重要连接部件。
它允许两个车轮以不同的转速旋转,从而在转弯时避免车轮打滑。
差速器通过齿轮的组合和设计,使驱动轴的转速传递到两个车轮,保证车辆行驶的平稳性和稳定性。
七、其他辅助装置汽车传动系统还包括其他辅助装置,如离合器分泵、行星齿轮机构、液力变矩器等。
它们能够在特定行驶条件下提供更好的驱动性能和行车舒适性。
总结:通过以上对汽车传动系统的工作原理的介绍,我们可以看出,汽车传动系统起到了将发动机动力传递到车轮的关键作用。
传动系统工作原理及特点

传动系统工作原理及特点以下是 6 条关于“传动系统工作原理及特点”的内容:1. 嘿,你知道传动系统就像是人体的肌肉和骨骼一样重要吗?就拿汽车来说吧,发动机产生的动力,要是没有传动系统这个“大力士”,咋能传递到轮子上让车子跑起来呢?传动系统就像是默默工作的幕后英雄,它通过各种齿轮啊、轴啊之类的,把力量传递得稳稳当当。
你想想,要是没了它,车子不就瘫痪啦!2. 咱来说说这传动系统的工作原理啊!它就像是一场接力比赛,发动机是第一棒,把动力交给传动系统,然后传动系统再一棒一棒地传给车轮。
你看那自行车,脚蹬子带动链条转动,这不就是最直观的传动嘛!这个过程可不简单呢,它得协调各种部件,才能让车子顺畅地跑起来,多牛啊!你说不是吗?3. 哇塞,传动系统啊,它的特点可有意思啦!它就像是一个超级有组织的团队。
比如说,它能根据不同的情况调整力量的传递,就像你跑步的时候能随时调整速度一样。
而且它还特别可靠,总是稳稳地工作着,就像你的好朋友,关键时刻从不掉链子!想想看,没有这样可靠的传动系统,那得多麻烦呀!4. 你晓得不,传动系统工作起来那真是一丝不苟啊!它就好像是一个精确的钟表,每个零件都在自己的位置上发挥着作用。
再看那大型机械,那么大的力量全靠传动系统来调配,厉害吧?要是传动系统出点啥问题,那不就乱套啦?所以它的重要性不言而喻啊,你能感受到不?5. 传动系统的特点啊,哎呀,那简直了!它既能应对大力量的冲击,就像大力士一样强壮,又能做到很精细的力量调节,真的太神了。
好比开汽车,加速减速,全靠传动系统呢!没有它这么给力的表现,咱还怎么愉快地开车呀,是不是?6. 传动系统啊,这可是个神奇的东西!它的工作原理其实不难理解,就是把力量传过来传过去。
但就是这么一个看似简单的动作,却有着巨大的意义。
就跟人与人之间传递信息一样重要。
所有的机器啊、车辆啊,没了传动系统就玩不转啦!所以说,传动系统可千万别小看它呀!我觉得传动系统就是现代科技的一大杰作!。
电机及其传动系统 原理、控制、建模和仿真

电机及其传动系统原理、控制、建模和仿真电机及其传动系统是现代工业中常见的电力传动装置,其原理、控制、建模和仿真是电机学习的重要内容。
本文将从以下几个方面进行介绍。
一、电机原理:电机是将电能转化为机械能的装置。
按工作原理可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机以直流电源为动力,通过磁场与电流的相互作用实现转动。
交流电机以交流电源为动力,通过电磁感应原理产生转动力。
电机工作原理涉及到电磁学、电路学和力学等多个学科的知识。
二、电机控制:电机控制是指通过对电机的电流、电压或磁场进行调节,使电机达到所需要的运动控制要求。
常见的电机控制方法有直接启动控制、启动电阻控制、电压调制控制、频率调制控制等。
在现代工业中,常使用的电机控制装置有变频器、PLC、单片机等。
三、电机建模:电机建模是指通过数学方法将电机的物理特性转化为数学模型,以便进行仿真计算和控制设计。
电机建模通常从电机的电磁特性和转动特性入手,运用电机理论和系统理论的知识,建立模型方程。
根据电机的类型和用途不同,建模方法也有所差异,常见的建模方法有瞬态模型、稳态模型、频域模型等。
四、电机仿真:电机仿真是指使用计算机软件对电机的运行过程进行模拟和分析。
通过仿真可以得到电机在不同工况下的性能指标、效率、负载特性等信息。
电机仿真可以辅助电机的设计和调试工作,提高工作效率。
常用的电机仿真软件有ANSYS、MATLAB/Simulink、ADAMS等。
综上所述,电机及其传动系统的原理、控制、建模和仿真是电机学习中不可忽视的内容。
只有深入理解电机原理,掌握电机的控制方法,灵活应用电机建模和仿真技术,才能在实际工程中高效地设计、操控和优化电机及其传动系统。
汽车传动系统原理与维护

汽车传动系统原理与维护汽车作为现代社会中不可或缺的交通工具,其性能和可靠性很大程度上取决于传动系统的工作状况。
传动系统就像是汽车的“力量传递者”,将发动机产生的动力有效地传递到车轮,使车辆能够平稳行驶。
接下来,让我们一起深入了解汽车传动系统的原理以及如何进行有效的维护。
汽车传动系统主要由离合器、变速器、传动轴、主减速器和差速器等组成。
离合器位于发动机和变速器之间,它的作用是在车辆起步和换挡时,暂时切断发动机与变速器之间的动力传递,使换挡更加平稳。
当我们踩下离合器踏板时,离合器分离,发动机的动力无法传递到变速器;松开踏板时,离合器结合,动力得以传递。
变速器则是用来改变汽车行驶速度和扭矩的装置。
常见的变速器有手动变速器和自动变速器。
手动变速器通过驾驶员手动换挡,选择不同的齿轮组合来实现变速;自动变速器则根据车辆的行驶状况和驾驶员的操作意图,自动切换挡位。
变速器的工作原理是利用不同大小的齿轮组合,改变输出轴的转速和扭矩。
较小的齿轮带动较大的齿轮时,输出扭矩增大但转速降低;反之,较大的齿轮带动较小的齿轮时,输出转速增大但扭矩减小。
传动轴将变速器输出的动力传递到主减速器。
它通常由一根或多根钢管制成,两端装有万向节,以适应车辆行驶过程中的角度变化。
主减速器的作用是进一步降低转速、增大扭矩,并将动力传递给差速器。
差速器则允许左右车轮在行驶过程中以不同的转速转动,例如在车辆转弯时,内侧车轮的转速比外侧车轮低,差速器能够自动调节左右车轮的转速,保证车辆平稳转弯。
了解了汽车传动系统的原理,接下来我们谈谈如何进行维护。
定期检查和更换传动系统的润滑油是至关重要的。
润滑油不仅能减少零部件之间的磨损,还能起到冷却和清洁的作用。
不同类型的传动部件使用的润滑油种类和更换周期可能不同,一般来说,手动变速器和差速器的润滑油需要每隔一定里程或时间进行更换,而自动变速器的润滑油更换要求则更为严格。
离合器的维护也不容忽视。
如果离合器踏板的行程过大或过小,可能会导致离合器磨损加剧或换挡困难。
新能源汽车传动系统的工作原理

新能源汽车传动系统的工作原理1. 传动系统的基本概念哎,说到新能源汽车,咱们首先得聊聊传动系统。
这东西就像车的“心脏”,负责把动力从电机传递到车轮。
想象一下,你骑着自行车,脚蹬得飞快,但车轮就是不转,那可就太尴尬了!新能源汽车的传动系统就负责确保这动力顺畅无阻,简直就是“无声的英雄”呀。
1.1 电机的“动力源泉”新能源汽车的动力来源于电机,这可是个神奇的家伙!电机通过电流产生磁场,进而让转子转动。
简单来说,就是电流在里面“舞蹈”,转子跟着它一起摇摆,哇,听起来是不是很有意思?而且,电机的转速可以调节,越快车子跑得越快,直接“飞”起来,让你体验到极速的快感,真是让人兴奋不已。
1.2 变速器的“调节器”接下来我们得聊聊变速器,别小看它哦!在传统汽车里,变速器就像一位指挥家,调节着各个乐器的音调。
而在新能源汽车中,变速器的角色有所不同。
很多电动车采用的是单速变速器,省去了换挡的烦恼。
你只需踩下油门,车子就像被施了魔法一样,瞬间加速,简直让人感觉自己是飞行员,飞向蓝天!2. 动力传递的“桥梁”传动系统的另一个重要组成部分就是动力传递部分,这可是个重要的“桥梁”!电机产生的动力通过传动系统的组件,像齿轮、轴承,最后到达车轮。
这个过程就像把一瓶可乐从冰箱里拿出来,倒进杯子,顺畅又畅快。
它需要确保动力传递的效率高,避免浪费,就像节约用水,才能让你享受更多的清凉。
2.1 轮毂电机的“新宠”说到这里,不得不提轮毂电机。
这玩意儿把电机直接装在轮子里,简直就是“黑科技”呀!这样一来,车子在加速和刹车时,反应速度贼快,仿佛在开飞船。
车子的重心也降低了,稳定性大大提升,简直是行驶时的“稳如老狗”!2.2 电子控制的“智能化”再来聊聊电子控制系统,这可是整个传动系统的“大脑”。
通过传感器和计算机,电子控制系统实时监测车辆的状态,精确调节电机的输出。
就像你在比赛时,教练一直在给你指导,确保你发挥得淋漓尽致。
这样一来,不仅能提高车辆的加速性能,还能在急刹时保证安全,真是一举两得!3. 节能环保的“先锋”新能源汽车的传动系统可不是单纯为了让你爽快开车,它还有个更大的使命,就是环保!相比传统燃油车,电动汽车的能耗更低,污染更少,简直是地球的“保护神”。
汽车传动系原理范文

汽车传动系原理范文离合器是汽车传动系统的起始点,它连接发动机和变速器。
当驾驶员踩下离合器踏板时,离合器断开发动机和变速器之间的连接,使发动机不再向车轮输送动力。
变速器将发动机输出的动力转换为适合车速和驾驶条件的扭矩输出。
主要有手动变速器和自动变速器两种类型。
手动变速器通过手动操纵换挡杆来改变不同齿轮的啮合状态,从而改变扭矩输出。
自动变速器则根据车速和发动机负载自动选择最佳的挡位。
传动轴是将变速器输出的动力传递到车轮的部分。
通常汽车传动轴有前驱、后驱和四驱三种形式。
前驱车的传动轴将动力从发动机传递到前轮,后驱车的传动轴将动力传递到后轮,而四驱车的传动轴则将动力传递到四个车轮。
差速器是位于传动轴和车轮之间的装置,主要用于解决转弯时内外轮速度差异的问题。
差速器允许两个车轮以不同的速度旋转,从而提高车辆的转向稳定性。
主动齿轮通常是连接发动机的输出齿轮,其大小决定了扭矩的输出。
而从动齿轮则通过齿轮啮合方式与主动齿轮连接,从而转动车轮。
通过改变主动齿轮和从动齿轮的齿数比例,汽车可以实现不同的传动比,从而达到不同的车速和动力输出。
传动系统中的齿轮通常采用齿轮啮合原理传递转矩。
齿轮啮合时,齿轮的齿数和模数决定了传递转矩的大小,而齿轮的直径则决定了车速。
通过组合不同齿轮的大小和数量,可以实现多个传动比,以适应不同的驾驶条件和要求。
在汽车行驶过程中,驾驶员可以通过手动变速器或自动变速器来选择合适的挡位,从而调整扭矩输出和车速。
低挡位可以提供更大的扭矩输出,适用于起步和爬坡等工况,而高挡位则可以提供更高的车速和燃油经济性。
总之,汽车传动系统是将发动机的动力传递到车轮并实现车辆驱动的重要装置。
其工作原理主要通过变速器和不同齿轮间的齿轮啮合来改变扭矩输出和车速。
合理的传动系统设计和工作原理可以提高汽车的性能和燃油经济性,提供更好的驾驶体验。
传动系统原理

传动系统原理传动系统是指将动力从原动机传递到其他机械装置或工作部件的装置或机构。
它在各行业、各领域中广泛应用,如汽车、船舶、工程机械等。
本文将介绍传动系统的基本原理,包括传动系统的概念、分类和工作原理等。
一、传动系统的概念和分类传动系统是指由传动装置、传动机构以及传动元件组成的系统。
传动装置是将发动机的动力通过一系列的机械装置传递到车轮或其他工作部件上的装置。
传动机构是指实现动力传递的机械元件组成的系统,包括齿轮、皮带等。
传动元件是指传动机构中的各个部件,如齿轮、链条、皮带等。
传动系统根据传动方式的不同可以分为多种类型,常见的有机械传动、液压传动和电气传动等。
二、机械传动原理机械传动是指通过机械装置将动力传递到其他机械装置或工作部件的传动方式。
常见的机械传动方式有齿轮传动、链条传动和皮带传动等。
1. 齿轮传动原理齿轮传动是一种通过齿轮间的啮合来传递动力的方式。
传动比可通过齿轮的齿数比来确定,齿轮可分为主动齿轮和从动齿轮。
主动齿轮受到动力的输入,从动齿轮则将动力输出到其他装置或工作部件上。
2. 链条传动原理链条传动是一种通过链条上的铰链使链条传递扭矩的方式。
链条传动可分为带轮链条传动和齿轮链条传动两种形式。
带轮链条传动是利用链条与带轮之间的摩擦力来传递动力的,齿轮链条传动则是通过链条与齿轮间的啮合来传递动力的。
3. 皮带传动原理皮带传动是一种通过带状弹性材料(如橡胶、聚氨酯)来传递动力的方式。
皮带传动可分为平行轴皮带传动和交叉轴皮带传动两种形式。
平行轴皮带传动是通过皮带与带轮之间的摩擦力来传递动力的,交叉轴皮带传动则是利用皮带与带轮之间的形状匹配来传递动力的。
三、液压传动原理液压传动是一种通过液体介质的压力来传递动力的方式。
液压传动可分为液压液力传动和液压执行元件传动两种形式。
液压液力传动是通过液压泵将液体压力转换为机械能从而传递动力的,液压执行元件传动则是利用液压系统来实现对工作部件的控制。
四、电气传动原理电气传动是一种通过电能来传递动力的方式。
传动系工作原理

传动系工作原理
传动系是指由动力装置、离合器、变速器和传动轴等组成的用于传递动力和变速的系统。
它的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 当驾驶员踩下离合器踏板时,离合器分离,动力装置与变速器的输入轴断开连接。
这样可以实现发动机的启停以及换挡时的动力中断。
2. 当离合器释放时,动力装置的动力通过变速器输出轴传递到传动轴上。
传动轴将动力传递给车辆的驱动轮,从而推动车辆前进。
3. 变速器的工作原理是通过不同的齿轮组合来改变输出轴的转速和扭矩。
例如,低速挡齿轮比较大,可以提供更大的扭矩,适用于爬坡和起步;高速挡齿轮比较小,可以提供更高的转速,适用于高速行驶。
通过选择不同的齿轮组合,可以实现不同的车速和扭矩输出。
4. 在传动过程中,还可能存在不同的传动方式,如前驱、后驱和四驱。
前驱车型的传动轴连接在前轮上,后驱车型的传动轴连接在后轮上,四驱车型则通过差速器将动力传递给前后两对轮胎。
总之,传动系通过离合器、变速器和传动轴等组件的协调作用,将动力源的动力传递到车辆的驱动轮上,实现车辆的变速和推
动。
不同的传动方式和变速器设计,可以适应不同驾驶场景和需求,提供更好的动力输出和驾驶性能。
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传动系统原理、传动方式及拓扑构架随着现代汽车电子技术的发展,新能源汽车、电动汽车的出现无疑给整个行业注入了一股新鲜而且充满挑战性的血液。
凭借可以减少很多废弃物、有害气体的排放,对整个社会的生活环境都有很大的改善效果,得到社会及国家的高度的重视,具有很好的发展前景。
下面我们就来从电动车的结构引入到电动汽车传动系统,并分析它的工作原理、传动方式、优势等,并简单的列举一些成功的应用案例。
电动汽车和普通的电动汽车不同,它是用车载电源提供行驶的动力,用电机来驱动车轮的运动,而不是用点火装置来提供向前运动的力。
我们知道,电动汽车主要是由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统、工作装置等各个部分组成。
它的工作原理是蓄电池中提供恒定的电流输出,这些恒定的电路通过电力调节器进行一次转换成可以驱动电动机的合适的电流和电压,从而可以驱动整个动力传动系统的正常运行,经过他们之间相互的作用最终给电动汽车提供可以运行的动力电动汽车可以正常的行驶。
由此可见,电动汽车传动系统的有效性和安全性直接影响着整个系统的运行。
电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给电动汽车的驱动轴。
电动汽车传动轴在采用电动轮驱动时,由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动,无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流,中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制,所以不需要倒档和差速器。
若采用无级调速,就可以实现自动控制,无需变速器。
电动汽车传动系统的传动方式主要有三种:(1)电机+传动轴+后桥(2)电机+变速箱+后桥(3)电机+磁力变矩器+后桥以目前的变速箱技术成熟度而言,除了传统车的变速箱外还没有一款真正成熟的适用于电动汽车的产品,最可靠和适用的传动方式还是电机+传动轴+后桥的直驱方案。
当然在具体的设计时,我们需要更具实际情况来设计,包括电机的位置、电源的位置、驱动负载的能力、行驶速度要求、稳定性等这些都需要综合的来考虑。
了解车辆效率损失分配即从发动机输出的功率消耗在不同电动汽车部件上的量及比例。
这对改善车辆总体的传动效能非常有用,以达到适当配置资源,改善性能的目的。
各种损失,使用安装在车辆适当位置的传感器进行测定。
电动汽车传动系统拓扑构架设计电动汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源,通过混合使用热能和电能两套系统开动电动汽车。
在低速小功率运行时可以关闭发动机,采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式,将车辆在制动时产生的能量转化为电能,并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。
一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。
(1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口,属于串联式,车辆的驱动力只来源于电动机。
(2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构,通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。
车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。
3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连,后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成,前轮驱动由前置电机、发电机组成。
由于它使用不同的驱动方式,所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联,可以更好的控制。
下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。
同时具有串联式、并联式驱动方式。
(4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中,前轴和后轴独立驱动,前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计,这种独立的驱动,让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制,因此可以有更好的传输能力。
要让整个系统可以更好的运行,除了结构设计方面需要注意之外,还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配,这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。
这一方面的知识,小编在这边文章就不具体介绍了。
能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题,深受国家的重视。
因此寻找新能源电动汽车可以减少废气排放,让能源可以更好的利用在电动汽车电子设计行业是当务之急。
电动汽车正是因为具有上面的这些特征,得到充分的肯定和发展。
由此可见,电动汽车传动系统作为整个电动汽车系统中非常重要的一个环节,也需要大家的重视和研究,开发出性能更好的电动汽车传动系统结构,提供动力的转化和转化能力,提高电源的利用率,是非常必要和很艰巨的任务。
本文对它的工作原理、传动方式、优势做了分析,并且列举了四种常用拓扑构架设计。
2、轮毂式电动汽车驱动系统2.1、轮毂式电动汽车发展现状轮毂式电动汽车是一种新兴的驱动式电动汽车,有两种基本形式,即直接驱动式电动轮和带轮边减速器电动轮。
它直接将电机安装在车轮轮毂中,省略了传统的离合器、变速器、主减速器及差速器等部件,简化了整车结构,提高了传动效率,并且能通过控制技术实现对电动轮的电子差速控制。
电动轮将成为未来电动汽车的发展方向。
目前国际上对轮毂式电动汽车的研究主要以日本为主。
日本庆应义塾大学的电动汽车研究小组已试制了5种不同形式的样车。
其中,1991年与东京电力公司共同开发的4座电动汽车IZA,采用Ni-Cd电池为动力源,以4个额定功率为6.8kW、峰值功率达到25kW的外转子式永磁同步轮毂电机驱动,最高速度可达176km/h。
1996年,该小组联合日本国家环境研究所研制了电动轮驱动系统的后轮驱动电动汽车ECO,该车的电动轮驱动系统选用永磁直流无刷电动机,额定功率为6.8kW,峰值功率为20kW,并配以行星齿轮减速机,该电动轮采用机械制动与电机再生制动相结合的方式。
2001年,该小组又推出了以锂电池为动力源,采用8个大功率交流同步轮毂电机独立驱动的电动轿车KAZ。
该车安装了8个车轮,大大增加了该车的动力,从而使该车的最高速度达到311km/h。
KAZ的电动轮系统中采用高转速、高性能内转子型电动机,其峰值功率可达55kW,提高了KAZ轿车的极限加速能力,使其0~100km/h加速时间达到8s。
为了使电动机输出转速符合车轮的实际转速要求,KAZ电动轮系统匹配行星齿轮减速机构。
KAZ前轮采用盘式制动器,后轮采用鼓式制动器。
2003年日本丰田电动汽车公司在东京车展上推出的燃料电池概念车FINE-N也采用了电动轮驱动技术。
美国通用电动汽车公司2001年试制的全新线控4轮驱动燃料电池概念车Autonomy也采用电动轮驱动型式,电动轮驱动系统灵活的控制与布置方式,使该车能更好地实现线控技术。
国内对电动轮驱动方式的研究也取得了一些进展。
同济大学研制的“春晖”系列燃料电池概念车采用了4个直流无刷轮毂电机独立驱动的电动轮模块。
比亚迪于2004年在北京车展上展出的ET概念车也采用了电动汽车最新驱动方式:4个轮边电机独立驱动模式。
中国科学院北京三环通用电气公司研制的电动轿车用直流无刷轮毂电机,又称电动车轮。
单个电动车轮功率为7.5kW,电压264V,双后轮直接驱动。
中船总公司724研究所的4轮电动汽车,其电动机性能指标为:额定功率3kW,额定转速3000r/min,额定电压为110V。
2.2、电动轮电动汽车结构分析电动轮式电驱动系统有直接驱动式电动轮和带轮边减速器电动轮两种基本形式。
这取决于是采用低速外转子还是高速内转子电动机。
直接驱动式电动汽车采用低速外转子电动机,电动轮与车轮组成一个完整部件总成,采用电子差速方式,电机布置在车轮内部,直接驱动车轮带动电动汽车行驶。
其主要优点是电机体积小、质量轻和成本低,系统传动效率高,结构紧凑,既有利于整车结构布置和车身设计,也便于改型设计。
这种电动轮直接将外转子安装在车轮的轮辋上驱动车轮转动。
然而电动汽车在起步时需要较大的转矩,也就是说安装在直接驱动型电动轮中的电动机必须能在低速时提供大转矩。
为了使电动汽车能够有较好的动力性,电动机还必须具有很宽的转矩和转速调节范围。
由于电机工作产生一定的冲击和振动,要求车轮轮辋和车轮支承必须坚固、可靠,同时由于非簧载质量大,要保证车辆的舒适性,要求对悬架系统弹性元件和阻尼元件进行优化设计,电机输出转矩和功率也受到车轮尺寸的限制,系统成本高。
带轮边减速器电动轮电驱动系统采用高速内转子电动机,适合现代高性能电动汽车的运行要求。
它起源于矿用车的传统电动轮,属于减速驱动类型,这种电动轮允许电动机在高速下运行,通常电动机的最高转速设计在4000~20000r/min,其目的是为了能够获得较高的比功率,而对电动机的其它性能没有特殊要求,可以采用普通的内转子高速电动机。
减速机构布置在电动机和车轮之间,起到减速和增矩的作用,从而保证电动汽车在低速时能够获得足够大的转矩。
电机输出轴通过减速机构与车轮驱动轴连接,使电机轴承不直接承受车轮与路面的载荷作用,改善了轴承的工作条件;采用固定速比行星齿轮减速器,使系统具有较大的调速范围和输出转矩,充分发挥驱动电机的调速特性,消除了电机输出转矩和功率受到车轮尺寸的影响。
设计中主要应考虑解决齿轮的工作噪声和润滑问题,其非簧载质量也比直接驱动式电动轮电驱动系统的大,对电机及系统内部的结构方案设计要求更高。
图1为轮边减速器型电动轮示意图。
图1轮边减速器型电动轮示意图。
2.3、转向差速控制研究轮边驱动系统没有传统的减速机构和机械式差速器,因而在转向时需考虑对两个轮边电机的转速和转矩进行重新分配来实现差速控制,从而减少电动汽车转向时轮胎的磨损和滑移,提高电动汽车行驶稳定性。
2.3.1、电子差速控制模型分析在车辆低速转弯时,通常采用模型分析车辆的转向差速控制。
该模型有如下几个假设条件:(1)车体刚性;(2)车轮纯滚动,即不考虑已发生滑移、滑转和轮胎离开地面的运行状态;(3)轮胎侧向变形与侧向力成正比,即不考虑轮胎材质与结构上的非线性和因垂直载荷不同造成的轮胎侧向弹性系数的变化。
2.3.2、改进的电子差速控制方案改进后的电子差速控制方案在控制车轮转速的基础上以车轮滑移率为控制目标,以驱动轮转矩为控制变量,在保证电动汽车操纵稳定性和平顺性的前提下,当电动汽车直线行驶时,平均分配两驱动轮的转速和转矩;在电动汽车转向时,对两侧车轮输入不同转速和转矩,使两驱动轮的滑移率最低,确保行驶安全性。
3.2.1转向时离心力对载荷的影响在电动汽车转向时,离心力产生的侧翻力矩对驱动轮垂直载荷影响较大。
沿平直道路行驶的电动汽车可认为两后轮垂直载荷相同。
如下式:式中:b为质心到后轮的距离,m为电动汽车质量。
转弯时离心力产生的侧翻力矩为:M x =FaH (2)式中:H为电动汽车质心到地面的高度。
转弯时后轮的载荷为:式中:υ为电动汽车速度。
对的车体和θ<30°的转弯状况,可以由代替,且误差小于5%。