動(dòng)力充沛，再無(wú)續航之憂(yōu)：舍弗勒插電式驅動(dòng)

插電式混合動(dòng)力汽車(chē)將兩個(gè)來(lái)源的能量進(jìn)行最佳組合：熱能和電能，從而得到了廣泛的關(guān)注和應用。為此，舍弗勒為那些同時(shí)搭載傳統內燃機和電機的車(chē)輛，無(wú)論是運動(dòng)型汽車(chē)還是城市用車(chē)，量身定制了解決方案。在2014年舍弗勒大中華區汽車(chē)技術(shù)研討會(huì )上，舍弗勒展示了一系列全球首創(chuàng )的產(chǎn)品，包括集成在變速箱中的具有功率分配功能的驅動(dòng)系統和增程式變速箱，后者是一個(gè)集成了電機的三檔變速箱，可與發(fā)動(dòng)機相結合。“這是一個(gè)智能化、高性?xún)r(jià)比的變速箱，不僅可以滿(mǎn)足日常純電駕駛的需求，還能夠實(shí)現電機和傳統內燃機共同驅動(dòng)車(chē)輛。”舍弗勒集團副首席執行官兼首席技術(shù)官彼得•古茲默（Prof. Peter Gutzmer）解釋說(shuō)。“此外，這種增程式方案還消除了客戶(hù)對續駛里程的擔憂(yōu)。”

插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的設計目標是：純電模式下續駛里程為20至50公里，最高車(chē)速達到120公里/小時(shí)。當城市間長(cháng)距離行使和有更高車(chē)速的需求時(shí)，發(fā)動(dòng)機就會(huì )參與工作。“plug-in”表示這些混合動(dòng)力汽車(chē)可在電源插座或充電樁處“加注能量”，因此可有效的降低二氧化碳排放。“幾乎所有的汽車(chē)制造商都看好插電式混合動(dòng)力車(chē)的發(fā)展，”古茲默教授說(shuō)。“未來(lái)，大型車(chē)輛和高性能車(chē)輛尤其需要引入插電式混合動(dòng)力技術(shù)。”

對于舍弗勒的工程師們來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)未來(lái)的混合動(dòng)力驅動(dòng)系統需要輸出更高的功率和扭矩，并且不占用額外的車(chē)內空間。解決方案之一就是用混合動(dòng)力系統替代液力變矩器，安裝在發(fā)動(dòng)機和變速箱之間。舍弗勒第一代混合動(dòng)力模塊已在2010年實(shí)現量產(chǎn)，而最新一代混合動(dòng)力模塊能夠在這個(gè)狹小的空間內提供比上一代產(chǎn)品更加出色的性能。此外，該系統也可以應用于雙離合變速器上。將離合器集成在電機轉子內的設計可有效的節省安裝空間。該離合器能夠從發(fā)動(dòng)機端傳遞高達300Nm的扭矩。如果采用一個(gè)單向離合器，它可以進(jìn)一步提高扭矩傳遞并直接傳遞給變速箱的輸入軸，好比是跳過(guò)這個(gè)離合器。基于這種設計，新一代混合動(dòng)力模塊同樣適用于發(fā)動(dòng)機扭矩達到800Nm的運動(dòng)型車(chē)輛。該系統采用的電機——高磁阻比的永磁同步電機——可提供最高100kW的功率。

此外，舍弗勒的工程師希望利用電機來(lái)減少傳動(dòng)系統的扭轉振動(dòng)。每個(gè)發(fā)動(dòng)機、特別是氣缸數量較少的發(fā)動(dòng)機都會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。例如，由不規則旋轉引起的振動(dòng)可通過(guò)雙質(zhì)量飛輪和離心擺式減振器衰減，也可以通過(guò)調節電機的轉速來(lái)有效降低振動(dòng)。

除了增程式變速箱，舍弗勒在研討會(huì )上還展示了一個(gè)處于前期研發(fā)階段的項目成果：該電驅動(dòng)系統能通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的三檔變速箱直接驅動(dòng)車(chē)輛前軸。充滿(mǎn)電后車(chē)輛可以一直使用電能穿行于城市之中。此外，在高速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機由于具有較高的整體效率也可以直接驅動(dòng)車(chē)輛。內燃機通過(guò)優(yōu)化其工作點(diǎn)對電池進(jìn)行充電。

舍弗勒能夠向那些計劃在傳統內燃機基礎上擴展其產(chǎn)品范圍的汽車(chē)制造商提供多樣化的插電式混合動(dòng)力產(chǎn)品，例如，專(zhuān)為滿(mǎn)足插電式混合動(dòng)力汽車(chē)要求設計的電橋。這個(gè)驅動(dòng)單元的主要部件為一個(gè)兩檔變速箱。另外，具有高功率密度的小型化電機可提供65kW的功率。整個(gè)驅動(dòng)單元重79kg，和搭載在2011年舍弗勒ACTIVeDRIVE概念車(chē)上的電橋相比減少了41kg。扭矩矢量分配單元作為選配可大大提高車(chē)輛駕駛時(shí)的靈活性。

隨著(zhù)全球范圍燃油消耗法規越發(fā)嚴格以及歐洲將于2020/2021年引入新二氧化碳排放法規的日益臨近，插電式混合動(dòng)力技術(shù)在高端車(chē)型上的應用也將越來(lái)越普及。得益于其創(chuàng )新性產(chǎn)品，舍弗勒已經(jīng)為引領(lǐng)這一趨勢奠定了堅實(shí)的基礎。

舍弗勒混合動(dòng)力模塊

3檔增程式變速箱

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