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前驅(qū)混合動(dòng)力汽車多片干式離合器先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用

近年來，提高汽車燃油效率、降低CO2排放的需求越來越強(qiáng)烈，使得混合動(dòng)力汽車得到快速發(fā)展。為最大限度地利用再生能源，混合動(dòng)力汽車需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問題是如何解耦控制發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的功率傳輸，而目前多是利用添加一個(gè)離合器來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的解耦控制。雖然已經(jīng)提出了多種類型的混合動(dòng)力系統(tǒng)，但由于前輪驅(qū)動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器通常是橫向安裝的，因而采用混合動(dòng)力系統(tǒng)后，該系統(tǒng)只能被安裝在有限的空間內(nèi)，故汽車上常用的混合動(dòng)力系統(tǒng)為單電機(jī)雙離合器并聯(lián)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的后驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)，其已被廣泛應(yīng)用在美國(guó)市場(chǎng)許多在售的中型SUV上。如將該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用在前驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)中，則需要縮減其尺寸。加特可公司在2010年為日產(chǎn)生產(chǎn)了大批量適用于前驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)的變速器即加特可CVT8無級(jí)變速器。該變速器基于上述結(jié)構(gòu)，通過將一個(gè)多片干式離合器封裝進(jìn)電機(jī)內(nèi)部而縮減了混合動(dòng)力系統(tǒng)的尺寸。詳細(xì)分析了將干式多片離合器封裝進(jìn)電機(jī)內(nèi)部帶來的密封問題，并給出了相應(yīng)的解決方案。

通過將一個(gè)小的多片干式離合器安裝在電機(jī)內(nèi)部以縮短電機(jī)的軸向長(zhǎng)度，文中給出了電機(jī)安裝前后的結(jié)構(gòu)圖。其中，傳遞電機(jī)轉(zhuǎn)矩到變速器的電機(jī)軸和傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩到多片干式離合器輸入軸均采用球軸承支承。安裝多片干式離合器后的電機(jī)其內(nèi)部被分為3個(gè)部分：潤(rùn)滑油存儲(chǔ)空間、多片干式離合器非潤(rùn)滑空間以及安裝定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)空間，各空間需要相互密封。利用旋轉(zhuǎn)波紋管油封防止?jié)櫥蛷钠浯鎯?chǔ)空間進(jìn)入到多片干式離合器非潤(rùn)滑空間。利用油封防止?jié)櫥屯ㄟ^其存儲(chǔ)空間進(jìn)入電機(jī)空間。利用防塵密封件防止離合器因磨損而產(chǎn)生的粉末從多片干式離合器非潤(rùn)滑空間進(jìn)入電機(jī)空間。對(duì)如何實(shí)現(xiàn)上述旋轉(zhuǎn)波紋管、油封和防塵密封件的功能做出了詳細(xì)說明，指出需要選擇合適的橡膠材料制造旋轉(zhuǎn)波紋管以及需要對(duì)現(xiàn)有的油封和防塵密封件進(jìn)行優(yōu)化，使上述密封件都能滿足耐高溫、耐高溫油、耐疲勞且溫度變化時(shí)能保持硬度穩(wěn)定、高速條件下具有較高耐磨性等要求。

Tsuyoshi Aoyagi et al. SAE 2015-01-1094.

編譯：王祥