大众汽车ID.6后驱永磁同步三合一动力总成对标分析
该产品搭载车型是大众ID系列,布置在后驱位置。性能参数如下。
三合一的六视图
一、电机冷却
- 巧妙利用密封垫实现轴向U形液冷,零件通用性强,可轻松调整电机叠高来满足不同性能需求。
- 水路分两路,一路是主要冷却通道,另外一路有所疑惑,猜测为了满足不同出水口接头位置而设计。
附Munro Live频道的水路示意图便于理解:
二、定子组件
- 高扁平率铜线
- 扁平的铜线可以更好改善集肤效应,高速效率更高。
- 胆大的焊接端无涂覆设计
- 理论上来说,满足安全间隙和爬电距离,可以不需要绝缘材料。但是吧,老给人有不可靠的感觉,究其原因,就是铜线软,产线流转、装配等过程中容易磕碰变形。另一个方面想,他们产线质量一定控制地很好吧。
- 有争议的三角形绕组
- 目前常用的是星型绕组,而三角形绕组的功率较高,但NVH性能较差,存在难以解决的三次谐波的问题,一般厂家把握不住。
- 独特设计的温度传感器支架
- 这个支架设计非常好,不知道有没有专利,焊接端如有涂覆对其有所影响,做好保护或者选择不影响的位置焊接该支架即可。
三、转子组件
- 电木注塑的转子两端留有三角形结构,类同铆钉头部结构,可减少或消除叠与叠的间隙。
- 2年前跟踪过这种电木注塑的转子,叠与叠缝隙完全不可控,有的局部0.2还能勉强接受,有的达到0.3~0.5。现在想起来,这种设计就是应对缝隙不稳定的问题。
- 使用碳钢的平衡块,成本低。
- 这里有个小故事分享下,刚入门电机产品时,参加过一个VAVE的头脑风暴会议,谈到这个平衡块我提出使用铸铁件时,遭到专家的深深鄙夷,直接给出结论是只能用铝合金或者不锈钢。谈到这里也并非指责那位,只是没有得到详细的不能用的原因,至今也是一知半解,不清楚碳钢平衡块的大小与性能下降的量化关系,只知道会影响磁场,并且铁质平衡块外径应小于磁钢所在位置的最小直径,期待大佬答疑解惑。
四、三相线(电机侧)
- 应用软线,可适应调整位置
- 某公司用的是硬铜排连接,与塑料紧紧包裹,装配常出现孔位不对齐的问题。后续通过尺寸链计算得出偏移量后,把孔位增大并改成腰形孔才勉强解决。这里隔空传话下,请多留意售后问题,关注螺栓松脱,尽管做了类似试验来确保不松脱,但量产会叠加其他情况(尺寸走极限、高温、振动等)造成恶化。
五、三相铜排包塑件(连接电机和控制器)
- 活动的铜排,可适应调整位置
- 同上面分析,铜排没有与包塑件形成一体,可以自适应调整两端孔位,减少对不齐的问题。
- 铜排与铝合金壳体设计导热片
- 通过导热率高、绝缘耐压的导热片带走铜排的热量,增加可靠性的设计。
- 导热硅胶片的介绍
六、高压盖
- 钢板冲压的高压盖,自带端面密封胶条
- 现在设计多采用铝合金,原因是便宜而且耐腐蚀,但NVH要求盖板有较高的固有频率,降低噪音水平,钢板的优势就体现出来,经过巧妙的设计,利用凹凸设计加强筋可进一步提高模态。钢板内侧与密封条一体设计,拆装方便。
- 设计排水口
- 很少见这样设计,这种排水口不是与高压盒内部贯通,而是高压盖外部的一个排水凹槽,设计的目的是排走高压盖外部周围的液体,减少钢板与水接触机会。
七、减速器-齿轴设计
- 输入轴、中间轴均采用动平衡去重
- 动平衡不好会影响一阶噪音,目前电机转子大多要求G2.5等级,那么齿轴需要吗?可参考文章:齿轴需要做动平衡吗?
- 齿圈焊接在差速器上,结构紧凑
- 齿圈材料是合金钢,差速器壳体是球铁铸造而成,两款材料多采用螺栓连接,由于传递扭矩很大(乘用车是几千Nm,商用车是几万Nm),螺栓数量很多,所以设计需要考虑螺纹深度和螺栓法兰空间,如采用焊接,结构更紧凑。
八、飞溅润滑设计
- 轴承采用飞溅润滑
- 轴承在低速高扭下可能存在润滑油量不够的情况。
- 油路设计巧妙
来源:汽车动力知识
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