《新能源汽車底盤技術(shù)》高職新能源汽車技術(shù)專業(yè)全套教學(xué)課件

學(xué)習(xí)單元一新能源汽車底盤的認(rèn)識學(xué)習(xí)單元1新能源汽車底盤的認(rèn)識.pptx學(xué)習(xí)單元2新能源汽車傳動系統(tǒng)構(gòu)造與拆裝.pptx學(xué)習(xí)單元3新能源汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)造與拆裝.pptx學(xué)習(xí)單元4新能源汽車行駛系統(tǒng)認(rèn)知.pptx學(xué)習(xí)單元5新能源汽車制動系統(tǒng)構(gòu)造與拆裝.pptx全套可編輯PPT課件目錄學(xué)習(xí)任務(wù)一新能源汽車的認(rèn)識學(xué)習(xí)任務(wù)二新能源汽車底盤的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)三新能源汽車底盤發(fā)展的認(rèn)知全套可編輯PPT課件學(xué)習(xí)任務(wù)一新能源汽車的認(rèn)識學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述新能源汽車概念。2.能通過實車介紹不同種類新能源汽車，并闡述其優(yōu)缺點。3.能介紹乙醇汽車的燃料應(yīng)用方式。4.能查詢中國品牌新能源汽車，增強(qiáng)學(xué)生“雙碳”意識。全套可編輯PPT課件任務(wù)描述王先生想購買一輛新能源汽車，但是他對新能源汽車不是很了解，也不知道應(yīng)該選擇哪種類型的車輛，請你為王先生介紹一下新能源汽車的分類，并說明其特性。全套可編輯PPT課件一、新能源汽車的定義新能源汽車英文為“Newenergyvehicles”。我國2009年7月1日正式實施了《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，該規(guī)則明確指出：新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。全套可編輯PPT課件二、新能源汽車的分類新能源汽車包括：純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、混合動力電動汽車（HEV）、燃料電池電動汽車（FCEV）、其他新能源（如飛輪、超級電容器等高效儲能器）汽車等。非常規(guī)的車用燃料是指除汽油、柴油、天然氣（NG）、液化石油氣（LPG）、乙醇汽油（EG）、甲醇、二甲醚之外的燃料。全套可編輯PPT課件（一）純電動汽車純電動汽車是指以車載電源為動力，用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛，如圖1-1-1所示。圖1-1-1全套可編輯PPT課件1.純電動汽車的優(yōu)點（1）零排放：純電動汽車使用電能，在行駛中無廢氣排出，不污染環(huán)境。（2）能源利用率高：有研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動汽車的要高。（3）構(gòu)造簡易：由于動力系統(tǒng)全部依靠電力系統(tǒng)，因此比燃油發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)更加簡單。（4）更安靜：在行駛過程中振動及噪聲小，車廂內(nèi)外十分安靜。（5）原料廣：使用的電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除了人們對石油資源日見枯竭的擔(dān)心。（6）規(guī)避用電高峰。電動汽車離不開電力系統(tǒng)支持，在充電環(huán)節(jié)上，充分利用夜間用電低谷期來減輕供電部門的配電負(fù)荷。全套可編輯PPT課件2.純電動汽車的缺點（1）續(xù)駛里程短：電池的能量密度低是除內(nèi)燃機(jī)混合動力以外的電動汽車存在的最大的問題，目前常見的電池有鉛酸電池、鋰電池、燃料電池，這些電池最大的特點就是不能將能量完全釋放。（2）成本高：動力蓄電池及電機(jī)控制器價格昂貴，是成本高的主要原因。（3）充電時間長：一次充電完成需要6～10h，雖然有快速充電設(shè)備，采用大電流充電，一般也需要10～20min，可充到電量的70%左右，但快速充電有損電池的使用壽命。（4）蓄電池壽命短：目前電池技術(shù)有待革新，動力蓄電池的壽命短，每隔幾年就需要更換。（二）混合動力汽車混合動力是指采用傳統(tǒng)燃料的，同時配以電動機(jī)/發(fā)動機(jī)來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型，如圖1-1-2所示。按照燃料種類的不同，混合動力又可以分為汽油混50新能源汽車底盤技術(shù)合動力和柴油混合動力兩種。目前國內(nèi)市場上，混合動力車輛的主流都是汽油混合動力，而國際市場上柴油混合動力車型發(fā)展也很快。圖1-1-21.混合動力汽車優(yōu)點（1）采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時，由電池來補(bǔ)充；負(fù)荷小時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。（2）因為有了電池，則可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。（3）在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨驅(qū)動，實現(xiàn)“零”排放。（4）有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。（5）可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。（6）可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。（三）燃料電池汽車燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動的汽車，如圖1-1-3所示。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒直接變成電能。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，因此燃料電池汽車是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率比內(nèi)燃機(jī)高2～3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。圖1-1-31.燃料電池汽車的發(fā)展現(xiàn)狀目前，燃料電池電動汽車的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。在全球范圍內(nèi)，日本、韓國、美國等國家已經(jīng)開始大力推廣燃料電池電動汽車。其中，日本是全球燃料電池電動汽車的領(lǐng)先者，在燃料電池電動汽車的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣方面都取得了很大的成就。韓國也在燃料電池電動汽車領(lǐng)域投入了大量的資金和人力，目前已經(jīng)推出了多款燃料電池電動汽車，并在國內(nèi)外市場上取得了一定的市場份額。美國也在燃料電池電動汽車領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究和開發(fā)，并且在政策和法規(guī)方面也給予了很大的支持。在中國，燃料電池電動汽車的發(fā)展也取得了一定的進(jìn)展。目前，中國已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場，政府也在燃料電池電動汽車領(lǐng)域進(jìn)行了大量的投資和支持。中國的燃料電池電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，包括燃料電池、電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)等多個方面。同時，中國的燃料電池電動汽車企業(yè)也在不斷發(fā)展壯大，如北汽新能源、江淮汽車、上汽集團(tuán)等企業(yè)都已經(jīng)推出了自己的燃料電池電動汽車產(chǎn)品。2.燃料電池汽車的優(yōu)點與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有以下優(yōu)點。（1）零排放或近似零排放。（2）減少了機(jī)油泄露帶來的水污染。（3）降低了溫室氣體的排放。（4）燃料電池轉(zhuǎn)化效率高。（5）運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲。（四）燃?xì)馄嚾細(xì)馄囀侵赣脡嚎s天然氣（CNG）、液化石油氣（LPG）和液化天然氣（LNG）作為燃料的汽車，如圖1-1-4所示。近年來，世界上各國政府都積極尋求解決這一難題，開始紛紛調(diào)整汽車燃料結(jié)構(gòu)。燃?xì)馄囉捎谄渑欧判阅芎?，可調(diào)整汽車燃料結(jié)構(gòu)，運(yùn)行成本低、技術(shù)成熟、安全可靠，因此被世界各國認(rèn)為是當(dāng)前最理想的替代燃料汽車。圖1-1-41.燃?xì)馄嚨陌l(fā)展現(xiàn)狀目前，燃?xì)馄嚾匀皇艿绞袌龅年P(guān)注。近兩年，我國液化天然氣（LNG）汽車在以年均20%以上的速度增長，壓縮天然氣（CNG）汽車銷量年均增長速度為30%以上。截至2022年年底我國燃?xì)馄嚤Ｓ辛窟_(dá)到459.5萬輛（其中LNG汽車保有量為18.4萬輛），加氣站近7000座（其中LNG加注站2500座左右）2.燃?xì)馄嚨奶攸c與傳統(tǒng)汽車相比，燃?xì)馄嚲哂幸韵绿攸c。（1）燃?xì)馄囀乔鍧嵢剂掀?。燃?xì)馄嚨呐欧盼廴敬蟠蟮陀谝杂蜑槿剂系钠?，燃?xì)馄嚨腃O排放量比汽油車減少90%以上，碳?xì)浠衔锱欧艤p少70%以上，氮氧化合物排放減少35%以上，CO2減少20%～30%，噪聲降低40%，尾氣中不含硫化物、鉛和苯。因此大大減輕了對環(huán)境的污染，燃?xì)馄嚨耐茝V應(yīng)用被稱為“綠色革命”。（2）抗爆震性好，辛烷值達(dá)103～110，遠(yuǎn)高于汽油，有利于增大燃?xì)鈮嚎s比，提高發(fā)動機(jī)的動力性能。（3）燃料以氣態(tài)進(jìn)入氣缸，燃燒較充分，熱效率高，積炭少，這使發(fā)動機(jī)的大修期延長30%～40%，使?jié)櫥透鼡Q周期延長50%，降低了維護(hù)費用和運(yùn)行成本。（4）采取了多項有效的技術(shù)措施和設(shè)施，使燃?xì)庠谕耆荛]的系統(tǒng)中運(yùn)行，比汽油安全，如LPG汽車從投入使用未見爆炸記錄。（5）天然氣資源豐富，價格便宜。（五）生物乙醇汽車乙醇俗稱酒精，通俗些說，使用乙醇為燃料的汽車，也可叫酒精汽車，如圖1-1-5。目前世界上已有40多個國家，不同程度應(yīng)用乙醇汽車，有的已達(dá)到較大規(guī)模的推廣，乙醇汽車的地位日益提升。在汽車上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽車缸內(nèi)燃料更完全，可以降低尾氣的有害物質(zhì)的排放。圖1-1-5（五）生物乙醇汽車乙醇汽車的燃料應(yīng)用方式如下：1.摻燒，指乙醇和汽油摻合應(yīng)用。在混合燃料中，乙醇和容積比例以“E”表示，如乙醇占10%，15%，則用E10，E15來表示，目前，摻燒占乙醇汽車占主要地位。2.純燒，即單燒乙醇，可用E100%表示，目前應(yīng)用并不多，屬于試行階段。3.變性燃料乙醇，指乙醇脫水后，再添加變性劑而生成的乙醇，這也是屬于試驗應(yīng)用階段；4.靈活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇與汽油比例混合的燃料，還可以用氫氣，并隨時可以切換。如福特、豐田汽車均在試驗靈活燃料汽車（FFV）。（六）其他新能源汽車1.飛輪儲能汽車?yán)蔑w輪的慣性儲能，儲存非滿負(fù)載時發(fā)動機(jī)的余能以及車輛長大下坡、減速行駛時的能量，反饋到一個發(fā)電機(jī)上發(fā)電，再而驅(qū)動或加速飛輪旋轉(zhuǎn)。飛輪使用磁懸浮方式，在70000r/min的高速下旋轉(zhuǎn)。在混合動力汽車上作為輔助，優(yōu)點是可提高能源使用效率、重量輕儲能高、能量進(jìn)出反應(yīng)快、維護(hù)少壽命長，缺點是成本高、機(jī)動車轉(zhuǎn)向會受飛輪陀螺效應(yīng)的影響。（六）其他新能源汽車2.超級電容汽車超級電容器是利用雙電層原理的電容器。在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內(nèi)電場，這種正電荷與負(fù)電荷在兩個不同相之間的接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。超級電容電池特點有以下幾個方面。（1）充電速度快。理論上1秒內(nèi)可以充滿整車電池的電量，實際可以做到10秒充滿。（2）充電容量不衰減。電容器充放電百萬次后容量減少0.1%。（3）循環(huán)充、放電壽命千萬次以上。（4）自耗電幾乎為零，即使是放置幾年電容器的電路也能達(dá)到滿電。（5）零下100度低溫、零上100度高溫均能正常使用。（6）材料環(huán)保，生產(chǎn)、使用、回收沒有污染。（7）功率密度是鋰電池的100倍，可在零點幾秒內(nèi)達(dá)到100千米的時速。但超級電容電池也存在缺點，就是能量密度低，只有鋰電池的10%左右，要想達(dá)到鋰電池一樣的電能容量，需要超級電容（體積或重量）大10倍于鋰電池任務(wù)實施學(xué)習(xí)準(zhǔn)備完成知識點、技能點計劃實施按照教師指引完成工作頁評價反饋完成相關(guān)作業(yè)及技能考核以小組為單位完成下列問題（1）什么是新能源汽車？（2）新能源汽車可以分為哪幾類？（3）純電動汽車的特點有哪些？（4）混合動力汽車的特點有哪些？（5）燃料電池汽車的特點有哪些？（6）乙醇汽車的燃料應(yīng)用方式有哪些？一、填空題1.新能源汽車是指采用__________作為動力來源（或使用__________），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。2.新能源汽車包括_________、油電混合動力汽車（HEV）、插電混合動力汽車（PHEV）、增程式混合動力汽車和__________五大類型。3.混合動力汽車按照燃料種類的不同，主要可以分為__________混合動力和__________混合動力兩種。4.乙醇汽車的燃料應(yīng)用方式有________、________、變性燃料乙醇和_________。二、判斷題1.電能屬于一次能源。（）2.電動汽車本身不排放污染大氣的有害氣體。（）3.對電動車而言，目前最大的障礙是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。（）4.混合動力汽車不能在制動時、下坡時、怠速時進(jìn)行能量回收。（）5.燃料電池汽車電池的能量來源于氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)。（）6.燃?xì)馄囘\(yùn)行成本低、技術(shù)成熟、安全可靠，是世界各國公認(rèn)的當(dāng)前最理想的燃料汽車。（）學(xué)習(xí)任務(wù)二新能源汽車底盤的認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述新能源汽車底盤的組成。2.能通過實車介紹新能源汽車傳動系的組成。3.能介紹新能源汽車轉(zhuǎn)向系、制動系的作用。4.能了解新能源汽車底盤的總體布置，樹立創(chuàng)新意識任務(wù)描述王先生想購買一輛新能源汽車，想了解新能源汽車的底盤的結(jié)構(gòu)組成與特性，請你為王先生介紹一下新能源汽車的底盤，并說明其構(gòu)組成與特性。一、汽車底盤的總體認(rèn)知在電動汽車的各結(jié)構(gòu)中底盤結(jié)構(gòu)是最基本的，它負(fù)責(zé)連接其他零部件,是主要的承載部件，其上面的各種載荷都作用在底盤結(jié)構(gòu)上,底盤結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)在電動車設(shè)計中十分關(guān)鍵，所以底盤結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計意義重大。電動車在實際行駛中，懸架常常會經(jīng)受高強(qiáng)度的往復(fù)壓縮沖擊，此時底盤及其附件就起到了緩沖和減震的作用，其性能滿不滿足要求對電動車正常行駛有著非常關(guān)鍵的作用。一、汽車底盤的總體認(rèn)知汽車底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系等四大系統(tǒng)組成，其功用為接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽車運(yùn)動并保證汽車能夠按照駕駛員的操縱而正常行駛。一、汽車底盤的總體認(rèn)知（一）傳動系傳動系主要是由離合器、變速器、萬向傳動裝置(萬向節(jié)和傳動軸)、驅(qū)動橋(主減速器、差速器、半軸、橋殼)等組成。1.離合器。保證換擋平順，必要時中斷動力傳動。2.變速器。變速、變矩、變向、中斷動力傳動。3.萬向傳動裝置。實現(xiàn)有夾角和相對位置經(jīng)常發(fā)生變化的兩軸之間的動力傳動。一、汽車底盤的總體認(rèn)知4.主減速器。將動力傳給差速器，并實現(xiàn)降速增矩、改變傳動方向。5.差速器。將動力傳給半軸，并允許左右半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。6.半軸。將差速器的動力傳給驅(qū)動車輪。一、汽車底盤的總體認(rèn)知（二）行駛系1.懸架1900年美國人哈德福特制成了第一個汽車減振器，并將它裝在奧茲莫比爾轎車上。1921年英國得利蘭德汽車公司生產(chǎn)第一個使用扭桿彈簧懸架的汽車。1933年，美國的費爾斯通公司研制成了第一個實用的空氣彈簧懸架。一、汽車底盤的總體認(rèn)知同年，門羅公司為赫德森轎車研制了雙向筒液壓減振器。直到目前，這種筒式減振器沒有很大改變。1934年通用汽車公司采用了前螺旋彈簧獨立懸架。1938年別克汽車第一次將螺旋彈簧應(yīng)用到汽車后懸架上。1950年福特汽車公司的麥弗遜制成了麥弗遜式獨立懸架，使轎車上應(yīng)用較多的懸架形式。1984年林肯大陸轎車采用了可調(diào)整的空氣懸架系統(tǒng)，從此電控懸架在汽車上開始采用。一、汽車底盤的總體認(rèn)知2.輪胎汽車輪胎發(fā)展趨勢是子午線、無內(nèi)胎化和扁平化。汽車行駛系一般由車架、懸架（如圖1-2-1）、車橋和車輪等組成。圖1-2-1

懸架系統(tǒng)一、汽車底盤的總體認(rèn)知汽車行駛系的功用是：①支承汽車的質(zhì)量并承受、傳遞路面作用在車輪上各種力的作用。②接受傳動系傳來的轉(zhuǎn)矩并轉(zhuǎn)化為汽車行駛的牽引力。③緩和沖擊，減少振動，保證汽車平順行駛。一、汽車底盤的總體認(rèn)知（三）轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向系的功用是保證汽車能夠按照駕駛員選定的方向行駛。主要由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)組成，如圖1-2-2。

圖1-2-2轉(zhuǎn)向系一、汽車底盤的總體認(rèn)知（四）制動系每套制動系統(tǒng)都包括制動器和制動傳動機(jī)構(gòu)。

二、汽車底盤的總體布置（一）發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動英文簡稱FR。適用于大多數(shù)的貨車、部分轎車和部分客車都采用這種形式。（二）發(fā)動機(jī)前置前輪驅(qū)動英文簡稱FF。這種布置形式結(jié)構(gòu)簡單緊湊，整車質(zhì)量小，高速時操縱穩(wěn)定性好。多數(shù)轎車采用，這種布置形式的爬坡性能差二、汽車底盤的總體布置（三）發(fā)動機(jī)后置后輪驅(qū)動英文簡稱RR。這種布置形式便于車身內(nèi)部的布置，減小室內(nèi)發(fā)動機(jī)的噪聲，一般用于大型客車。（四）發(fā)動機(jī)前置全輪驅(qū)動英文簡稱XWD。發(fā)動機(jī)布置在汽車前部，所有的車輪都是驅(qū)動車輪。三、汽車行駛的基本原理驅(qū)動車輪將對地面施加一個與汽車行駛方向相反的圓周力。根據(jù)作用與反作用原理，地面也將對驅(qū)動車輪施加一個大小相等、方向相反的反作用力。就是使汽車行駛的驅(qū)動力，或稱牽引力。驅(qū)動力作用在驅(qū)動輪上，再通過車橋、懸架、車架等行駛系傳到車身上，使汽車行駛。任務(wù)實施學(xué)習(xí)準(zhǔn)備完成知識點、技能點計劃實施按照教師指引完成工作頁評價反饋完成相關(guān)作業(yè)及技能考核以小組為單位完成下列問題1.新能源汽車底盤系統(tǒng)的組成包括哪些？2.新能源汽車傳動系統(tǒng)的組成包括哪些？3.新能源底盤各組成系統(tǒng)的作用是什么？一、填空題1.汽車底盤由

、

、

和

等四大系統(tǒng)組成，其功用為接受發(fā)動機(jī)的

，使汽車運(yùn)動并保證汽車能夠按照駕駛員的操縱而正常行駛。2.傳動系主要是

、

、

、

等組成。二、判斷題1.（）制動系統(tǒng)，每套制動系統(tǒng)都包括制動器和制動傳動機(jī)構(gòu)。2.（）底盤結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)在電動車設(shè)計中十分關(guān)鍵。3.（）離合器能保證換擋平順，必要時中斷動力傳動。4.（）差速器可以將動力傳給半軸，并允許左右半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。學(xué)習(xí)任務(wù)三新能源汽車底盤發(fā)展的認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述新能源汽車底盤的組成。2.能通過實車介紹新能源汽車底盤特點。3.能介紹新能源汽車底盤的總體要求。4.能了解新能源汽車底盤新材料、新工藝，強(qiáng)化創(chuàng)新意識。任務(wù)描述王先生想購買一輛新能源汽車，想了解新能源汽車的底盤的結(jié)構(gòu)組成與特性，請你為王先生介紹一下新能源汽車的底盤，并說明其構(gòu)組成與特性。一、電動汽車底盤發(fā)展概述底盤是汽車中最為基本的部分，幾乎所有部件都要安裝在底盤上，所以它就需要承受電動車以及它上面部件的所有質(zhì)量、載荷和實行中各種工況下產(chǎn)生的力和力矩，因此，底盤必須滿足剛度和強(qiáng)度的要求，并盡可能地使底盤輕量化，還要使電動車達(dá)到平穩(wěn)性的要求。一、電動汽車底盤發(fā)展概述電動汽車的底盤系統(tǒng)需要適應(yīng)于車載能源的多樣性、適用于高度集成的系統(tǒng)模塊,同時不限制汽車內(nèi)部空間與外部造型的設(shè)計。一般所說的底盤工程包括前后懸架、轉(zhuǎn)向系，制動系和車輪的設(shè)計配置。與這些系統(tǒng)直接相關(guān)的整車性能有制動性、操穩(wěn)性和平順性。底盤的懸架部件本身要足夠牢固，而其設(shè)計是否到位直接影響車架車身的受力大小，同時底盤設(shè)計也和耐久性相關(guān)。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（一）輕量化和新材料汽車底盤在未來的發(fā)展方向之一便是汽車輕量化，對于輕質(zhì)合金材料和高強(qiáng)度鋼的需求量在未來將會大大增加;底盤上對于鋁合金的運(yùn)用也會越來越多;鎂合金的需求量也呈增長的態(tài)勢。但是，也要不斷研究一些新型設(shè)計來滿足汽車零部件重量輕的需求。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（一）輕量化和新材料汽車底盤在未來的發(fā)展方向之一便是汽車輕量化，對于輕質(zhì)合金材料和高強(qiáng)度鋼的需求量在未來將會大大增加;底盤上對于鋁合金的運(yùn)用也會越來越多;鎂合金的需求量也呈增長的態(tài)勢。但是，也要不斷研究一些新型設(shè)計來滿足汽車零部件重量輕的需求。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（二）穩(wěn)定性底盤零件的穩(wěn)定性就是汽車的安全基礎(chǔ)，要做到強(qiáng)度、柔韌性、抗疲勞、抗損壞等性能，汽車車架和車橋?qū)τ诠懿囊簤撼尚渭夹g(shù)的運(yùn)用也會越來越頻繁，壓力加工技術(shù)向著高效、自動減輕汽車重量、降低成本等方向發(fā)展。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（三）鑄件底盤鑄件正在向高性能、薄壁、輕質(zhì)、精(確)尺寸、優(yōu)良切削性能方向發(fā)展;鑄造生產(chǎn)過程向清潔、廢物再生、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保的綠色鑄造方向發(fā)展。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（四）機(jī)械加工底盤零部件的機(jī)械切削加工技術(shù)已經(jīng)拋棄了傳統(tǒng)模式，而發(fā)展為柔性技術(shù)為特點的生產(chǎn)線生產(chǎn)的生存模式。高效、精密、柔性化、自動化是切削加工技術(shù)變化的主要趨勢。高速加工技術(shù)、敏捷制造技術(shù)、智能化加工技術(shù)、綠色加工技術(shù)等都將得到快速發(fā)展。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（五）表面處理汽車零件的防護(hù)性電鍍由原來單一的鍍鋅鈍化工藝，向耐蝕性能更好且具有耐熱、低氫脆性、良好加工性能及環(huán)保性能的鋅合金鍍層及無鉻達(dá)克羅工藝發(fā)展。在鍍層的耐腐蝕性能獲得很大提高的同時，正向鍍層耐熱性能好、低摩擦系數(shù)方向發(fā)展。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（六）環(huán)保要求在底盤領(lǐng)域，隨著對環(huán)保要求的不斷提高，目前，世界各大汽車公司正在集中開發(fā)環(huán)境友好的零件，如低滾動阻力輪胎、綠色輪胎、不含鉛的車輪平衡塊、不含六階鉻的新零件涂層技術(shù)、電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，相信不久的將來，底盤技術(shù)一定會朝著保護(hù)環(huán)境的方向越走越廣闊。二、底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求（七）現(xiàn)代汽車底盤電子化隨著各種汽車電子輔助功能在底盤上的應(yīng)用，明顯提高了汽車的主動安全性和駕駛舒適性，這些系統(tǒng)包括ABS/ASR/ESP集成控制系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(ACC)、泊車輔助系統(tǒng)(PLA)、車道偏離和駕駛員警示系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS)、可調(diào)阻尼控制系統(tǒng)(ADC)等。隨著底盤電子控制系統(tǒng)越來越向電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。三、新能源底盤設(shè)計要求及特點底盤設(shè)計考慮的關(guān)鍵在于滿足整車性能的各項指標(biāo)。汽車應(yīng)當(dāng)具備的基本性能可概括為動力性、經(jīng)濟(jì)性、制動性、操穩(wěn)性、平順性、安全性和耐久性。一般所說的底盤工程包括前后懸架、轉(zhuǎn)向系、制動系和車輪的設(shè)計配置。與這些系統(tǒng)直接相關(guān)的整車性能有制動性、操穩(wěn)性和平順性。底盤的懸架部件本身要足夠牢固，而其設(shè)計是否到位直接影響車架車身的受力大小，同時底盤設(shè)計也和耐久性相關(guān)。三、新能源底盤設(shè)計要求及特點一般所說的底盤工程包括前后懸架、轉(zhuǎn)向系、制動系和車輪的設(shè)計配置。與這些系統(tǒng)直接相關(guān)的整車性能有制動性、操穩(wěn)性和平順性。底盤的懸架部件本身要足夠牢固，而其設(shè)計是否到位直接影響車架車身的受力大小，同時底盤設(shè)計也和耐久性相關(guān)。三、新能源底盤設(shè)計要求及特點新能源車的底盤設(shè)計特點是新能源車的底盤設(shè)計跟傳統(tǒng)燃油車有很大區(qū)別。1.車身設(shè)計自由度更大，現(xiàn)在的底盤越來越趨于平面化，為了空氣流動性好，下面一般都是平的。車身與它分離，所以車身的設(shè)計自由度變大。2.內(nèi)部空間增加?，F(xiàn)在利用整體化設(shè)計概念，包括電氣化設(shè)計ESP，電氣化設(shè)計越來越高，可以減少一部分的零部件，進(jìn)而可以減少底盤的空間，以便于把內(nèi)部空間釋放出來。三、新能源底盤設(shè)計要求及特點3.由于系統(tǒng)化設(shè)計程度越來越高，產(chǎn)品越來越少，制作、維護(hù)也是大大簡化。4.電池包現(xiàn)在固定在底盤下部，重量、軸心都很低，這也增加了整車的操作性。任務(wù)實施學(xué)習(xí)準(zhǔn)備完成知識點、技能點計劃實施按照教師指引完成工作頁評價反饋完成相關(guān)作業(yè)及技能考核以小組為單位完成下列問題1.新能源汽車底盤系統(tǒng)的組成包括哪些？2.新能源汽車底盤總體要求是什么？3.新能源汽車底盤的設(shè)計有哪些要求？4.新能源汽車底盤的設(shè)計有哪些要特點？一、填空題一、填空題1.底盤系統(tǒng)包含了

、

、

,在傳統(tǒng)意義上它影響著整車的

、與

,而對于電動汽車而言,它的影響更加深遠(yuǎn)。2.底盤設(shè)計考慮的關(guān)鍵在于滿足整車性能的各項指標(biāo)。汽車應(yīng)當(dāng)具備的基本性能可概括為

、

、

、

、

、

和

。二、判斷題1.（）底盤是汽車中最為基本的部分。2.（）新能源汽車自身驅(qū)動系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油車不存在差異性。3.（）底盤系統(tǒng)包含了懸架、制動、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。4.（）底盤的懸架部件本身要足夠牢固，而其設(shè)計是否到位直接影響車架車身的受力大小。

學(xué)習(xí)單元二新能源汽車傳動系統(tǒng)構(gòu)造與拆裝目錄學(xué)習(xí)任務(wù)一新能源汽車傳動系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)任務(wù)二新能源汽車變速器構(gòu)造與拆裝學(xué)習(xí)任務(wù)三新能源汽車驅(qū)動橋構(gòu)造與拆裝學(xué)習(xí)任務(wù)一新能源汽車傳動系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述純新能源汽車的傳動系統(tǒng)組成。2.能介紹純新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置形式。3.能介紹串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式三類混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu)。4.試介紹任一款國產(chǎn)純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式，強(qiáng)化學(xué)生愛國意識。5.介紹輪轂電機(jī)技術(shù)，使學(xué)生了解行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)自信。任務(wù)描述作為一名新能源汽車專業(yè)的學(xué)生，現(xiàn)在你臨時擔(dān)任新能源汽車銷售顧問。你需要為一位已購買純電動汽車的客戶詳細(xì)地介紹該車的功能以及如何進(jìn)行正確的操控，你能完成這個任務(wù)嗎？一、傳動系統(tǒng)的組成傳統(tǒng)汽車底盤，如圖2-1-1所示，由傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)四部分組成，底盤的作用是支撐、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其他各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機(jī)的動力，使汽車運(yùn)動，保證正常行駛。（一）傳統(tǒng)汽車的傳統(tǒng)系統(tǒng)組成圖2-1-1其中，傳動系統(tǒng)一般由發(fā)動機(jī)、離合器、變速器、差速器和傳動軸等組成，如圖2-1-2所示，汽車發(fā)動機(jī)所發(fā)出的動力靠傳動系統(tǒng)傳遞到驅(qū)動車輪。傳動系統(tǒng)具有減速、變速、倒車、中斷動力、輪間差速和軸間差速等功能，與發(fā)動機(jī)配合工作，能保證汽車在各種工況條件下的正常行駛，并具有良好的動力性和經(jīng)濟(jì)性。圖2-1-2（二）新能源汽車的傳動系統(tǒng)組成電動汽車的底盤和傳統(tǒng)汽車的底盤構(gòu)成和作用基本一樣，也是由傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)組成的。但因電動汽車沒有了傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機(jī)，因此在傳動系統(tǒng)上和傳統(tǒng)汽車有了很大的區(qū)別。由于沒有了發(fā)動機(jī)、離合器和變速器，而只有驅(qū)動電機(jī)、減速器、差速器和傳動軸，結(jié)構(gòu)上則大為簡化。圖2-1-3為某電動汽車的底盤構(gòu)成。純電動汽車由電力驅(qū)動系統(tǒng)、車載電源系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成。其中，電力驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點，當(dāng)汽車行駛時，由蓄電池輸出電能（電流）通過控制器驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪前進(jìn)或后退。圖2-1-3二、純電動汽車傳動系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)是純電動汽車的核心，主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、驅(qū)動電動機(jī)、機(jī)械傳動裝置等組成。根據(jù)加速踏板、制動踏板、擋位的輸入信號，向驅(qū)動控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對驅(qū)電動機(jī)進(jìn)行啟動、加速、減速、制動控制等，從而實現(xiàn)純電動汽車的變速和轉(zhuǎn)向。（一）純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)1.中央控制單元2.驅(qū)動控制器按照中央控制單元的指令和驅(qū)動電機(jī)的速度、電流反饋信號，對驅(qū)動電機(jī)的速度、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動控制器和驅(qū)動電機(jī)必須配套使用，目前對驅(qū)動電機(jī)的調(diào)速主要采用調(diào)壓、調(diào)頻等方式。3.驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動電機(jī)在純電動汽車中承擔(dān)著電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的雙重功能。正常行駛時，將動力蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動裝置或由其直接驅(qū)動車輪；減速和下坡滑行時，將車輪的慣性動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為動力蓄電池充電。4.機(jī)械傳動裝置純電動汽車機(jī)械傳動裝置將驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車驅(qū)動軸，從而帶動汽車車輪行駛。相對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，純電動汽車的機(jī)械傳動裝置大大簡化，機(jī)械效率得以提高。（二）純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)布置形式傳統(tǒng)驅(qū)動布置形式，如圖2-1-4所示，該布置形式與傳統(tǒng)汽車的布置形式基本相同，通常是在傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上改裝而成，帶有變速器和離合器，只是把電機(jī)放在原燃油車發(fā)動機(jī)的位置，這種布置形式可以提高純電動汽車的起動轉(zhuǎn)矩，增加低速時電動汽車的后備功率。1.傳統(tǒng)驅(qū)動布置形式圖2-1-4從寶馬ActiveE的結(jié)構(gòu)（圖2-1-5），可以看出，除保留傳統(tǒng)汽車所有驅(qū)動結(jié)構(gòu)部件外，完全由電力發(fā)動機(jī)及相關(guān)動力部件取代了傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)和油箱。圖2-1-52.電機(jī)—驅(qū)動橋組合式驅(qū)動模式無離合器需求的單擋傳動裝置，如圖2-1-6所示，取消了離合器和變速器。但繼續(xù)沿用當(dāng)前發(fā)動機(jī)汽車中的動力傳動裝置，只需要一組電動機(jī)和逆變器。這種結(jié)構(gòu)依賴于電動機(jī)在大范圍轉(zhuǎn)速變化中所具有的恒功率特性，可用固定擋的齒輪傳動裝置替代多擋變速箱，并縮減了對離合器的需要。減小機(jī)械傳動裝置的尺寸和質(zhì)量，且不需要換擋，簡化驅(qū)動系的控制。這種布置形式結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率較高、便于安裝。圖2-1-6固定擋的傳動裝置和差速器的集成，如圖2-1-7所示，這種布置方式將電動機(jī)裝到驅(qū)動軸上，直接由電動機(jī)實現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換。圖2-1-73.驅(qū)動電機(jī)與驅(qū)動橋整體驅(qū)動布置形式圖2-1-8將電機(jī)裝到驅(qū)動軸上，直接由電機(jī)實現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換。這種傳動方式同樣對電機(jī)有較高的要求，大起動轉(zhuǎn)矩和后備功率，每個電機(jī)的轉(zhuǎn)速可獨立調(diào)節(jié)控制，通過電子差速器解決左右半軸的差速問題，從而在復(fù)雜的路況上獲得更好的整車動力性能。同時對控制系統(tǒng)有較高的控制精度，具備良好的可靠性，從而保證汽車在行駛的過程中安全、平穩(wěn)。圖2-1-84.輪轂電機(jī)驅(qū)動模式圖2-1-9、圖2-1-10與圖2-1-8布置方式比較接近，只是將電動機(jī)直接裝到了驅(qū)動輪上，由電動機(jī)直接驅(qū)動車輪行駛，這種電機(jī)稱為輪轂電機(jī)。電機(jī)一端直接與輪轂固定，另一端直接安裝在懸架上。此種布置形式進(jìn)一步縮短了電機(jī)與車輪之間的機(jī)械傳動距離，節(jié)省空間。圖2-1-9圖2-1-10三、混合動力電動汽車傳動系統(tǒng)混合動力汽車與傳統(tǒng)汽車相比，主要的改進(jìn)是在車輛的驅(qū)動系統(tǒng)上，即在傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機(jī)、變速器、傳動軸到車輪的驅(qū)動線路上，增加了一套由高壓動力電池、電機(jī)組成的電動動力驅(qū)動線路?；旌蟿恿ζ嚨尿?qū)動路線圖，如圖2-1-11所示。車輛在行駛時，根據(jù)混合動力汽車設(shè)計的混合程度，通常會由動力電池先通過電機(jī)輸出動力來驅(qū)動車輛，當(dāng)電池存儲電能不足時，內(nèi)燃機(jī)再自動起動參與車輛的驅(qū)動。也有部分混合動力汽車內(nèi)燃機(jī)是全程起動的，動力電池輸出的動力僅僅用于輔助內(nèi)燃機(jī)平滑運(yùn)行。（一）混合動力汽車的基本原理圖2-1-11（二）混合動力汽車的類型及分類方法為了便于區(qū)分形式各異的混合動力汽車，我們習(xí)慣上會根據(jù)混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)的連接方式或混合程度來對混合動力汽車進(jìn)行分類，以便于更好地了解混合動力汽車的技術(shù)特性?；旌蟿恿ζ嚨尿?qū)動系統(tǒng)主要有內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動電機(jī)。通常，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動電機(jī)之間的連接關(guān)系（內(nèi)燃機(jī)的輸出動力與驅(qū)動電機(jī)的輸出動力到車輛驅(qū)動軸的連接方式），將混合動力汽車分成串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種類型，如圖2-1-12、圖2-1-13所示。1.按混合動力汽車驅(qū)動連接方式分類圖2-1-12圖2-1-13其中，混聯(lián)在發(fā)動機(jī)和電動機(jī)協(xié)同驅(qū)動汽車行駛的同時，發(fā)動機(jī)還能帶動發(fā)電機(jī)為電池充電，不再像并聯(lián)結(jié)構(gòu)中單一電動機(jī)需要身兼兩職，并且理論上它能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電動機(jī)驅(qū)動汽車的模式。當(dāng)然，兩個動力單元也能夠單獨驅(qū)動車輛。（1）串聯(lián)式混合動力。在串聯(lián)式混合動力設(shè)計中，車輛的驅(qū)動僅僅是由驅(qū)動電機(jī)來單獨完成的，車輛動力電池的電能來自內(nèi)燃機(jī)。串聯(lián)式混合動力車輛運(yùn)行時，內(nèi)燃機(jī)帶動發(fā)電機(jī)工作，發(fā)電機(jī)輸出的電能通過逆變器提供給驅(qū)動電機(jī)來驅(qū)動車輛，或者為車輛動力電池充電。在該類型的設(shè)計中，內(nèi)燃機(jī)是不能直接給車輛提供動力的，其主要應(yīng)用于城市大客車，在乘用轎車中應(yīng)用很少。串聯(lián)式混合動力汽車連接方式，如圖2-1-14、圖2-1-15所示。圖2-1-14圖2-1-15串聯(lián)式混合動力的特點有：①內(nèi)燃機(jī)不直接參與驅(qū)動車輛，僅用于為動力電池充電；②動力電池獲取電能的主要途徑有內(nèi)燃機(jī)輸出的電能和制動能量回收的電能；③優(yōu)點是內(nèi)燃機(jī)能夠在最佳的速度和負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，同時車輛也取消了離合器等部件；④缺點是車輛僅通過電機(jī)驅(qū)動，因此需要設(shè)計有較大功率的電機(jī)來滿足車輛在爬坡、急加速等大負(fù)荷運(yùn)行工況，與此對應(yīng)也導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)和動力電池的質(zhì)量增加，從而導(dǎo)致整車質(zhì)量加大。（2）并聯(lián)式混合動力。在并聯(lián)式混合動力設(shè)計中，車輛的驅(qū)動是由內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動電機(jī)組合完成的，系統(tǒng)能支持僅靠其中的一種能量驅(qū)動車輛，也能支持內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動電機(jī)同時驅(qū)動車輛。在這種設(shè)計中，動力電池和內(nèi)燃機(jī)都是與變速單元相連接的。如圖2-1-16、圖2-1-17所示。在驅(qū)動車輛行駛時，大多數(shù)情況下，并聯(lián)式混合動力汽車的驅(qū)動電機(jī)是輔助內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的。并聯(lián)式混合動力汽車可以在比較復(fù)雜的工況下使用，應(yīng)用范圍比較廣。圖2-1-16圖2-1-17并聯(lián)式混合動力的特點包括：①內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動電機(jī)共同驅(qū)動車輛行駛；②沒有單獨設(shè)計有發(fā)電電機(jī)，在沒有外部充電或輔助電源的情況下，動力電池獲取電能的唯一途徑是驅(qū)動電機(jī)的能量回收；③優(yōu)點是采用了一個或多個電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)，使得內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計可以更?。虎苋秉c是需要用復(fù)雜的軟件來優(yōu)化驅(qū)動電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)同時輸向驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩。（3）混聯(lián)式混合動力?；炻?lián)式混合動力也稱為串并聯(lián)式，因為其集合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點而設(shè)計的，它可以最大限度地發(fā)揮串聯(lián)式與并聯(lián)式的各自優(yōu)點，如在車輛行駛中，系統(tǒng)可以通過動力分配裝置，一方面由驅(qū)動電機(jī)單獨驅(qū)動車輛，另一方面再由內(nèi)燃機(jī)來自主地發(fā)電。目前市場上合資品牌的混合動力汽車大多數(shù)采用這種設(shè)計類型，如圖2-1-18所示。圖2-1-18混聯(lián)式混合動力的特點：①系統(tǒng)可以實現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)單獨驅(qū)動車輛，內(nèi)燃機(jī)自動停機(jī)或起動為系統(tǒng)充電；也可以實現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動電機(jī)共同驅(qū)動車輛；②不足的是動力分配裝置內(nèi)部設(shè)計和管理系統(tǒng)較為復(fù)雜，需要較高的技術(shù)支持和研發(fā)投入。2.按混合動力汽車的混合程度分類對現(xiàn)有混合動力汽車進(jìn)行分類還可以使用混合程度這個概念，這是目前市場銷售中常用的習(xí)慣分類方式。但是到目前為止，并沒有一個準(zhǔn)確的混合程度標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，大多數(shù)學(xué)者會采用混合程度這一概念，混合程度被認(rèn)為是混合動力汽車中驅(qū)動電機(jī)的有效功率占車輛驅(qū)動系統(tǒng)總功率的百分比，按照這個混合程度概念可以將市場上的混合動力汽車分為輕度混合動力、中度混合動力和重度混合動力三個等級。（1）輕度混合動力。輕度混合動力也稱輕混，輕度混合動力的車輛混合程度低，沒有內(nèi)燃機(jī)的幫助，設(shè)計在車輛中的電機(jī)是不能夠單獨驅(qū)動車輛行駛的。輕度混合動力一般采用36V、42V電池組，并搭載一個低功率的起動/發(fā)電機(jī)通過曲軸皮帶來輔助內(nèi)燃機(jī)。在嚴(yán)格意義上來說，輕混并不能算是混合動力，因為車輛只靠單一的內(nèi)燃機(jī)動力行駛，其電池輸出能量只起輔助作用，一般只用于車輛自動起停、內(nèi)燃機(jī)起動平滑輔助和制動能量回收。輕混驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)點是成本小，但同時節(jié)省的燃油也少，一般只能省油8%～15%典型代表的技術(shù)有通用旗下BAS（BasicAssistSystem）系統(tǒng)的君越混合動力，梅賽德斯奔馳為Smart開發(fā)的一套名為MHD（MicroHybridDrive）的怠速熄火系統(tǒng)，以及奇瑞汽車合作研發(fā)的BSG（Belt-drivenStarter/Generator）系統(tǒng)。輕度混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的特點是由曲軸皮帶驅(qū)動的起動/發(fā)電機(jī)取代了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)，由這個新型的起動/發(fā)電機(jī)提供車載電力系統(tǒng)的同時，還能快速起動車輛的內(nèi)燃機(jī)。（2）中度混合動力。中度混合動力的車輛一般采用100V以上的動力電池，混合度在30%左右。與輕度混合動力系統(tǒng)不同之處在于，中度混合動力系統(tǒng)采用的是高壓動力電池和電機(jī)。在車輛加速或者大負(fù)荷工況時，電機(jī)能夠輔助內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動車輛，補(bǔ)充內(nèi)燃機(jī)本身動力輸出的不足，提高整車性能。這種系統(tǒng)的混合程度較高，在城市循環(huán)工況下節(jié)省燃油可以達(dá)到20%～30%。例如，本田汽車公司旗下的雅閣、思域，廣汽豐田的雷凌混合動力汽車都屬于這類系統(tǒng)。中度混合動力驅(qū)動系統(tǒng)最主要的特點是，汽車行駛不能完全脫離內(nèi)燃機(jī)單獨依靠電力驅(qū)動。（3）重度混合動力。重度混合動力也稱強(qiáng)混，系統(tǒng)通常采用272～650V的高壓系統(tǒng)，混合度可以達(dá)到50%，在城市循環(huán)工況下節(jié)油率可以在30%～50%。其特點是動力系統(tǒng)以內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)動力，動力電池為輔助動力，采用的電機(jī)功率更為強(qiáng)大，完全可以滿足車輛在起步和低速時的動力要求。重度混合車型可以在低速時就像一款純電動汽車一樣，支持純電動行駛；在急加速和爬坡運(yùn)行工況下車輛需要較大的驅(qū)動力時，驅(qū)動電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)同時對車輛提供動力。隨著電機(jī)、電池技術(shù)的進(jìn)步，重度混合動力系統(tǒng)逐漸成為混合動力技術(shù)的主要發(fā)展方向，如豐田普銳斯、通用的凱雷德雙?；旌蟿恿ζ嚥捎玫木褪侵囟然旌蟿恿ο到y(tǒng)。3.插電式混合動力汽車插電式混合動力汽車PHEV（Plug-inHybridElectricVehicle），是可以通過外部連接的電源進(jìn)行充電，同時在電池滿電的狀態(tài)下具有一定的純電動行駛能力，是重度混合動力車型的一種特殊形態(tài)。插電式混合動力可以采用串聯(lián)或并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，主要的優(yōu)勢在于純電力行駛里程較長；電能不足時，車輛仍然可以以重度混合模式行駛。一般插電式混合動力汽車都有車充電器，可以使用220V外部電網(wǎng)為電池充電，而插電式混合動力公交車由于行駛路線固定，通常利用快速充電機(jī)對其充電。插電式混合動力系統(tǒng)的電機(jī)功率比純電動汽車的稍小，動力電池的容量介于重混系統(tǒng)和純電動汽車之間。由于具有可利用夜間低谷電對動力電池充電、可降低排放等優(yōu)勢，插電式混合動力汽車已成為主流發(fā)展方向之一。任務(wù)實施學(xué)習(xí)準(zhǔn)備完成知識點、技能點計劃實施按照教師指引完成工作頁評價反饋完成相關(guān)作業(yè)及技能考核以小組為單位完成下列問題（1）純電動汽車的傳動系統(tǒng)組成有哪些？（2）純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的布置形式有哪些？（3）簡述串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式三類混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu)。一、填空題1.電動汽車傳動系統(tǒng)上和傳統(tǒng)汽車有了很大的區(qū)別，沒有了_________、離合器和變速器，只有_________、減速器、差速器和傳動軸，結(jié)構(gòu)大為簡化。2.純電動汽車由_________、車載電源系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成。3._________是純電動汽車的核心，主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、驅(qū)動電動機(jī)、_________等組成。4.混合動力汽車是指同時裝備_________和_________的汽車。二、判斷題1.輪轂電機(jī)布置是將電動機(jī)直接裝到驅(qū)動軸上，直接由電機(jī)實現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換。（）2.串聯(lián)式混合動力汽車的驅(qū)動是由驅(qū)動電機(jī)單獨完成的。（）3.相對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，純電動汽車的機(jī)械傳動裝置大大簡化，機(jī)械效率得以提高。（）學(xué)習(xí)任務(wù)二新能源汽車變速器構(gòu)造與拆裝學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能介紹新能源汽車變速器的結(jié)構(gòu)。2.能介紹新能源汽車變速器的工作原理。3.能了解有無變速器的新能源汽車動力總成的比較，強(qiáng)化創(chuàng)新意識。任務(wù)描述王先生想購買一輛新能源汽車，想了解為什么有的車上配備了變速器，而有的車輛上沒有配備變速器，請你為他簡單的介紹新能源汽車變速器的結(jié)構(gòu)及其對新能源汽車動力總成的影像。一、變速器的總體認(rèn)知變速器是使汽車在起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等不同工況下獲得不同牽引力和速度的部件。作為汽車底盤最重要的組成部分之一，也是技術(shù)含量較高的零件，其性能的好壞直接影響到整車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。一、變速器的總體認(rèn)知汽車變速器種類分多種，按換擋操縱方式可分為手動變速器和自動變速器兩大類，按傳動比級數(shù)可分為有級式和無級式，按傳動軸的數(shù)目可分為兩軸式和三軸式。手動式變速器即機(jī)械式變速器（MT），自動變速器有自動機(jī)械式變速器（AMT）、液力機(jī)械式變速器（AT）、無級變速器（CVT）、雙離合變速器（DCT或DSG）。一、變速器的總體認(rèn)知我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)目前尚處于發(fā)展初期，市場上的純電動汽車通常只配備單級減速器，不配備變速器，主要原因有：（1）傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)本身具有“低轉(zhuǎn)速時低扭矩”的特點，需要配備變速器來改善其功率區(qū)間，而純電動汽車的驅(qū)動電機(jī)具有更為寬泛的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)特性；一、變速器的總體認(rèn)知（2）驅(qū)動電機(jī)本身可以通過電機(jī)控制器來控制電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)向從而控制汽車的進(jìn)退，不需要變速器來改變動力傳遞方向；（3）純電動汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比通常續(xù)航里程較差，而取消變速器可以減輕整車的重量，從而進(jìn)一步改善提高汽車的續(xù)航里程，所以短期內(nèi)純電動汽車只配備減速器。一、變速器的總體認(rèn)知傳統(tǒng)汽車變速器也不能直接用在新能源汽車上。主要原因有：（1）發(fā)動機(jī)與電機(jī)工作的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性不同，傳統(tǒng)汽車需要多擋位變速器改善功率區(qū)間，純電動汽車只需少擋位變速器；（2）傳統(tǒng)變速器都有倒擋，而純電動汽車可以通過改變電流方向來改變車輛的前進(jìn)后退，不需要有倒擋功能的變速器，因此對變速器傳動部件有特殊要求；（3）純電動汽車由于動力電池的存在，整車其他部件盡量滿足輕量化需求，這就要求所配備的變速器質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)簡化。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析干摩擦外控式自動變速器（DryFrictionExternallycontroledAutomaticTransmission）簡稱DAT，是一種用于純電動汽車的兩擋位自動變速器。與傳統(tǒng)變速器相比，其主要結(jié)構(gòu)形式、齒輪傳動方式、換擋工作原理等方面均有不同之處。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析圖2-2-1DAT變速器外部結(jié)構(gòu)圖二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析圖2-2-2DAT變速器機(jī)械結(jié)構(gòu)原理圖二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析1.DAT變速器與傳統(tǒng)變速器的比較傳統(tǒng)燃油車汽車常用的變速器有手動式變速器即機(jī)械式變速器（MT）、自動機(jī)械式變速器（AMT）、液力機(jī)械式變速器（AT）、無級變速器（CVT）、雙離合變速器（DCT或DSG）。AT變速器由液力變矩器和行星齒輪機(jī)構(gòu)組合而成，如圖2-2-3所示為AT變速器結(jié)構(gòu)原理簡圖。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析其中液力變矩器可以在一定范圍內(nèi)改變扭矩，提高汽車的通過性；同時通過液體傳遞動力，減少原動機(jī)對傳動系統(tǒng)的沖擊，提高傳動系統(tǒng)的壽命。行星齒輪機(jī)構(gòu)通過內(nèi)部的離合器和制動器協(xié)作換擋，控制不同的組合實現(xiàn)不同的傳動比。圖2-2-3AT變速器結(jié)構(gòu)原理簡圖二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析通過對各種變速器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和對比可以看出，DAT變速器結(jié)構(gòu)和工作原理與當(dāng)前市場上的電控液力變速器（AT）較為相似，均采用行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速箱，且均采用離合器和制動器協(xié)助的方式換擋，但DAT變速器取消了液力變矩器，動力的傳動方式同手動機(jī)械式變速器（MT）和自動機(jī)械式變速器（AMT）一樣只有機(jī)械傳動。DAT變速器與傳統(tǒng)變速器的差異主要體現(xiàn)在換擋機(jī)構(gòu)組成、操縱方式和外部結(jié)構(gòu)三個方面。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析2.換擋機(jī)構(gòu)總成結(jié)構(gòu)差異（1）濕式和干式的差異AT變速器的行星齒輪機(jī)構(gòu)通過濕式離合器和濕式制動器執(zhí)行換擋操作，濕式離合器依靠封閉空間里的油液連接主從動盤；DAT變速器的行星齒輪機(jī)構(gòu)通過干式離合器和干式制動器執(zhí)行換擋操作，干式離合器通過離合器主從動盤上的多片金屬摩擦片做功進(jìn)行動力傳遞。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析干式離合器和濕式離合器相比，咬合力和沖擊大，不易脫檔，其傳動效率更高，且結(jié)構(gòu)簡單，維修成本極低；但由于需要頻繁換擋來改變扭矩，因此散熱性和平順性不如濕式離合器。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析（2）內(nèi)控式和外控式的差異AT變速器的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)位于行星齒輪變速箱內(nèi)部；DAT變速器的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和行星齒輪機(jī)構(gòu)分別放置于變速器殼體的兩個箱體內(nèi)。如此設(shè)置的原因是，變速器熱量的主要來源是換擋機(jī)構(gòu)對擋位的頻繁切換產(chǎn)生的熱量，而非齒輪運(yùn)動，采用外控式的設(shè)置方式減少了換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的摩擦發(fā)熱和磨損微粒對變速器箱內(nèi)的潤滑油油液工作品質(zhì)帶來影響，降低了變速器傳動部件受到摩擦熱的影響。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析（3）CB分離和CB合體的差異AT變速器中離合器和制動器的安置是分開的，而DAT變速器的離合器嵌套在制動器內(nèi)，減小了變速器內(nèi)部的利用空間，更加緊湊，且有效地改善了變速器的運(yùn)動平衡性。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析3.操縱方式的差異變速器執(zhí)行換擋作業(yè)的操縱方式分兩類，第一類是通過移動齒輪組合成不同的傳動比來滿足汽車不同的行駛需求，如機(jī)械式變速器（MT）和電控機(jī)械式變速器（AMT）；第二類是通過設(shè)置既定嚙合副之間的離合裝置的分離或結(jié)合組合成不同的傳動比來滿足汽車不同的行駛需求，如自動液力變速器（AT）。二、DAT變速器結(jié)構(gòu)及工作原理分析4.外部結(jié)構(gòu)差異DAT變速器整體結(jié)構(gòu)緊湊，與傳統(tǒng)變速器相比體積更小。在殼體內(nèi)部將換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)和行星齒輪機(jī)構(gòu)分隔在兩個箱體中，從而換擋機(jī)構(gòu)工作時產(chǎn)生的熱量和換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的磨損微粒不會對行星齒輪變速器產(chǎn)生太大的影響。同時DAT變速器與驅(qū)動電機(jī)采用同軸直連的結(jié)構(gòu)。三、電動汽車變速器的發(fā)展趨勢多檔化：現(xiàn)有電機(jī)特性很難滿足所有工況下的整車動力性、經(jīng)濟(jì)性需求，搭載多擋變速器可以有效調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出表現(xiàn)。高速化：通過提高電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速，采用適當(dāng)?shù)淖兯傧到y(tǒng)及控制策略，可以使回饋制動的允許范圍拓寬，從而適應(yīng)更多工況，使整車節(jié)能更加有效，提高續(xù)駛里程。目前很多主機(jī)廠的驅(qū)動電機(jī)最高轉(zhuǎn)速已達(dá)14000rpm以上，隨著驅(qū)動電機(jī)高速化的發(fā)展，電動汽車變速器的高速化也將成為一種趨勢。三、電動汽車變速器的發(fā)展趨勢模塊化：電機(jī)、變速器、控制器集成一體，使整車結(jié)構(gòu)更緊湊、性能更優(yōu)異，便于控制和降低成本。模塊化機(jī)電耦合傳動系統(tǒng)的集成設(shè)計和管理控制是電動汽車動力傳動系統(tǒng)的發(fā)展方向。四、分解減速器總成1.拆卸TCU控制模塊2個固定螺栓1，取下TCU控制模塊，如圖2-2-4。圖2-2-4拆卸固定螺栓四、分解減速器總成3.使用合適工具拆卸半軸油封1，如圖2-2-5。注意：半軸油封為一次性零部件，每次拆卸后需更換新的半軸油封。圖2-2-5拆卸半軸油封四、分解減速器總成4.拆卸減速器上蓋固定螺栓，如圖2-2-6。圖2-2-6拆卸減速器上蓋固定螺栓四、分解減速器總成5.使用合適工具撬下減速器上蓋，如圖2-2-7。圖2-2-7撬下減速器上蓋四、分解減速器總成6.拆卸換擋軸1，如圖2-2-8。圖2-2-8拆卸換擋軸四、分解減速器總成7.拆卸“P”擋鎖止軸1，如圖2-2-9。圖2-2-9拆卸“P”擋鎖止軸四、分解減速器總成8.拆卸輸入軸，如圖2-2-10。圖2-2-10拆卸輸入軸四、分解減速器總成9.拆卸差減總成中間軸1，如圖2-2-11。10.拆卸減速器2，如圖2-2-11。如圖2-2-11拆卸減速器四、分解減速器總成11.拆卸“P”擋齒圈固定卡扣1，如圖2-2-12。12.取下“P”擋齒圈。圖2-2-12拆卸“P”擋齒圈固定卡扣四、分解減速器總成13.拆卸輸入軸密封圈1，如圖2-2-13。注意：輸入軸密封圈為一次性零部件，每次拆卸后需更換新的輸入軸密封圈。圖2-2-13拆卸輸入軸密封圈四、分解減速器總成14.使用合適工具拆卸半軸油封2，如圖2-2-14。注意：半軸油封為一次性零部件，每次拆卸后需更換新的半軸油封。15.使用合適工具拆卸輸入軸油封1，如圖2-2-14。注意：輸入軸油封為一次性零部件，每次拆卸后需更換新的輸入軸油封。四、分解減速器總成圖2-2-14拆卸油封五、組裝減速器總成1.使用合適工具安裝半軸油封2。2.使用合適工具安裝輸入軸油封1。3.拆卸輸入軸密封圈1。注意：安裝圈涂抹潤滑脂有利于O型圈的安裝。4.安裝“P”擋齒圈。5.安裝“P”擋齒圈固定卡扣16.安裝減速器總成。五、組裝減速器總成7.安裝差減總成中間軸1。8.安裝輸入軸1。9.安裝“P”擋鎖止軸1。10.安裝換擋軸1。11.在減速器殼體上涂抹密封膠，安裝減速器上蓋。注意：涂抹密封膠時一定要均勻，不能斷膠。五、組裝減速器總成12.緊固減速器上蓋固定螺栓，力矩：31N·m。注意：連接螺栓緊固時，需采用對角法則打緊。13.使用專用工具安裝半軸油封1。14.安裝TCU控制模塊，緊固TCU控制模塊2個固定螺栓1，力矩：9N·m。15.安裝電機(jī)，緊固電機(jī)3個固定螺栓2與1個支架固定螺栓3，力矩：9N·m。任務(wù)實施學(xué)習(xí)準(zhǔn)備完成知識點、技能點計劃實施按照教師指引完成工作頁評價反饋完成相關(guān)作業(yè)及技能考核以小組為單位完成下列問題1.新能源汽車變速器的結(jié)構(gòu)組成包括哪些？2.新能源汽車變速器的工作原理是什么？3.新能源汽車變速器與傳統(tǒng)汽車變速器有哪些不同？4.有無變速器的新能源汽車動力總成有哪些差異？一、填空題1.動力總成作為純電動汽車的核心部分，其作用是將汽車產(chǎn)生的

通過一系列零件傳遞到路面。1.（）傳統(tǒng)汽車變速器也不能直接用在新能源汽車上。2.（）驅(qū)動電機(jī)本身可以通過電機(jī)控制器來控制電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)向從而控制汽車的進(jìn)退。3.（）新能源汽車變速器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還未出現(xiàn)。二、判斷題學(xué)習(xí)任務(wù)三新能源汽車驅(qū)動橋構(gòu)造與拆裝學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述驅(qū)動橋的組成、作用及分類。2.能維護(hù)驅(qū)動橋橋殼。3.能介紹新能源汽車驅(qū)動橋的主要部件。4.能對驅(qū)動橋故障進(jìn)行診斷與排除，強(qiáng)化大國工匠精神。任務(wù)描述王先生的吉利帝豪EV450新能源汽車驅(qū)動橋出現(xiàn)故障，需要更換，請你為故障車輛驅(qū)動橋進(jìn)行拆裝。一、驅(qū)動橋的組成及功用驅(qū)動橋是新能源汽車的動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)，有著為整車提供動力、承受負(fù)載、降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩和保證左右車輪差速等功能。通常包括電動機(jī)、減速器（含差速器、齒輪、軸承）、逆變器等關(guān)鍵零部件，如圖2-3-1。圖2-3-1驅(qū)動橋的組成一、驅(qū)動橋的組成及功用新能源汽車都會至少有一個驅(qū)動總成，一般都是布置在車輛的后面，驅(qū)動車輛的后輪，俗稱單電機(jī)版本，高配置車型會有兩個驅(qū)動總成，一個放前面，一個放后面，俗稱雙電機(jī)版本，如圖2-3-2。圖2-3-2驅(qū)動橋布置形式一、驅(qū)動橋的組成及功用1.電動機(jī)永磁同步是新能源汽車電機(jī)的主流類型。電機(jī)種類多樣，按輸入電源可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。直流電機(jī)中按有無電刷及勵磁方式可分為永磁有刷電機(jī)等子類。交流電機(jī)中按轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子磁場轉(zhuǎn)速的區(qū)別、轉(zhuǎn)子磁場的產(chǎn)生方式，分為同步電機(jī)和異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)）。一、驅(qū)動橋的組成及功用2.減速器電動汽車的動力傳動系統(tǒng)性能決定著電動汽車運(yùn)行性能的好壞，是電動汽車的核心部分，減速器用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。減速器結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高，傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確可靠，使用維護(hù)方便，可以成批生產(chǎn)，因此應(yīng)用非常廣泛。一、驅(qū)動橋的組成及功用3.逆變器逆變器即“開關(guān)”。逆變器是通過半導(dǎo)體功率開關(guān)的開通和關(guān)斷作用，把直流電轉(zhuǎn)變成交流電。在新能源汽車中，其主要作用是控制電機(jī)從而決定行駛特性，類似于發(fā)動機(jī)的ECU。二、驅(qū)動橋的分類直連式是采用電動機(jī)取代燃油車的發(fā)動機(jī)和變速器，所采用的電驅(qū)動橋，是從傳統(tǒng)燃油車的驅(qū)動橋上通過加大齒輪速比以及提升齒輪精度衍變而來。因其保留了傳動軸、整車電池布置空間受限，同時受速比最大為7的限制，導(dǎo)致無法采用高速小型化的電動機(jī)，因此該電驅(qū)動橋在國家新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略中屬于過渡技術(shù)產(chǎn)品，這種驅(qū)動橋稱為第一代電驅(qū)動橋，如圖2-3-3。二、驅(qū)動橋的分類圖2-3-3直連式驅(qū)動橋二、驅(qū)動橋的分類平行軸式結(jié)構(gòu)是采用電動機(jī)取代燃油車的發(fā)動機(jī)、變速器和傳動軸，將電動機(jī)集成為電驅(qū)動橋的一個子零件，并與電驅(qū)動橋的輸出半軸呈平行布置，這種驅(qū)動橋稱為第二代電驅(qū)動橋，如圖2-3-4。圖2-3-4平行軸式驅(qū)動橋二、驅(qū)動橋的分類同軸式結(jié)構(gòu)是在第二代電驅(qū)動橋基礎(chǔ)上，將電動機(jī)與電驅(qū)動的輸出半軸做同軸布置，這種驅(qū)動橋稱為第三代電驅(qū)動橋，如圖2-3-5。圖2-3-5同軸式驅(qū)動橋三、減速器總成拆卸1.打開前機(jī)艙蓋2.斷開蓄電池負(fù)極電纜3.斷開車載充電器處直流母線4.操作空調(diào)制冷劑的回收程序5.拆卸左、右前輪輪胎6.拆卸艙底部護(hù)板總成7.拆卸車載充電器三、減速器總成拆卸8.拆卸電機(jī)控制器9.拆卸制冷空調(diào)管10.拆卸驅(qū)動軸11.拆卸壓縮機(jī)12.拆卸電動真空泵13.拆卸冷卻水泵14.減速器總成拆卸四、減速器總成安裝1.安裝驅(qū)動電機(jī)（1）將驅(qū)動電機(jī)和減速器組裝一起，緊固驅(qū)動電機(jī)及減速器連接螺栓，力矩：23N·m。（2）將動力總成放置在舉升平臺工具上。（3）緩慢下降舉升平臺。（4）緊固動力總成2個固定螺母，力矩：80N·m。（5）連接驅(qū)動電機(jī)進(jìn)、出水管。注意：環(huán)箍裝配位置應(yīng)該與管路標(biāo)示線對齊。四、減速器總成安裝（6）安裝線束搭鐵線，力矩：9N·m。（7）連接驅(qū)動電機(jī)線束連接器1。（8）安裝線束卡扣2。注意：插接時注意“一插、二響、三確認(rèn)”（9）連接TCU控制器線束連接器1。（10）連接減速器電機(jī)線束連接器2。（11）安裝線束卡扣3。四、減速器總成安裝2.安裝后懸置（1）放置后懸置，緊固后懸置固定螺栓3，力矩：210N·m。（2）安裝后懸置緊固后懸置固定螺栓3個固定螺栓2，力矩：130N·m。（3）緊固后懸置穿心螺栓1,力矩：130N·m。3.安裝壓縮機(jī)4.安裝冷卻水泵5.安裝制動真空泵四、減速總成安裝6.安裝制冷空調(diào)管7.安裝電機(jī)控制器8.加注減速器油9.安裝機(jī)艙底部護(hù)板10.安裝左、右前輪輪胎11.連接車載充電器處直流母線四、減速總成安裝12.加注冷卻液13.連接蓄電池負(fù)極電纜14.操作空調(diào)制冷劑的加注程序15.關(guān)閉前機(jī)艙蓋任務(wù)實施學(xué)習(xí)準(zhǔn)備完成知識點、技能點計劃實施按照教師指引完成工作頁評價反饋完成相關(guān)作業(yè)及技能考核以小組為單位完成下列問題1.新能源汽車驅(qū)動橋的分類包括哪些？2.新能源汽車驅(qū)動橋的主要部件是什么？3.簡述新能源汽車驅(qū)動橋主要部件的作用。4.簡述驅(qū)動橋故障診斷與排除方法。一、填空題1.驅(qū)動橋的組成包括

、

、

、

。2.主減速器的功用為

，改變動力傳動方向；差速器的功用是允許左右驅(qū)動車輪以

的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；半軸的功用是將

由差速器傳給驅(qū)動車輪。3.按照懸架結(jié)構(gòu)的不同，驅(qū)動橋可以分為

和

。二、判斷題1.（）驅(qū)動橋殼可分為整體式橋殼和分段式橋殼兩種類型。2.（）檢查主減速器有無異響，嚙合間隙是否過大。如有，說明輪齒磨損或嚙合間隙過大。3.（）驅(qū)動橋后橋在正常工作時的油溫超過60℃。4.（）驅(qū)動橋出現(xiàn)過熱的故障原因一定是軸承調(diào)整過緊。

學(xué)習(xí)單元三新能源汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

構(gòu)造與拆裝目錄學(xué)習(xí)任務(wù)一新能源汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的認(rèn)知 學(xué)習(xí)任務(wù)二新能源汽車轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)構(gòu)造與拆裝

學(xué)習(xí)任務(wù)三新能源汽車轉(zhuǎn)向器構(gòu)造與拆裝 學(xué)習(xí)任務(wù)一新能源汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的認(rèn)知學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能敘述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成、作用與工作原理。2.能夠識別不同類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3.了解不同轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點。任務(wù)描述王先生想購買一輛新能源汽車，但是他對新能源汽車不是很了解，不知道在汽車轉(zhuǎn)向操縱方面有哪些注意事項，也不知道應(yīng)該選擇哪種車輛，請你為王先生介紹一下新能源汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并說明其特性。一、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概念汽車行駛中，駕駛員通過操縱轉(zhuǎn)向盤，經(jīng)過一套傳動機(jī)構(gòu)，使轉(zhuǎn)向輪在路面上偏轉(zhuǎn)一定的角度來改變其行駛方向，確保汽車穩(wěn)定安全的正常行駛。能使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)以實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向用來改變或保持汽車行駛或倒退方向的一整套機(jī)構(gòu)（裝置）稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SteeringSystem）。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能就是按照駕駛員的意愿控制汽車的行駛方向，作用是通過駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，根據(jù)需要改變汽車行駛方向。二、對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本要求（1）良好的操縱性。（2）合適的轉(zhuǎn)向力和位置感。（3）具有回正功能。（4）適當(dāng)?shù)穆犯?。?）工作可靠。（6）節(jié)能。（7）低噪聲。三、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類根據(jù)助力電機(jī)安裝位置的不同，常見的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可分為三大類型：轉(zhuǎn)向柱助力式、齒輪助力式和齒條助力式，分別如圖3-1-1中（a）（b）（c）所示。轉(zhuǎn)向柱助力式的助力電機(jī)是通過離合器和減速機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸連接在一起的，可以安裝在方向盤下方轉(zhuǎn)向軸的任何位置，布置于駕駛艙內(nèi)，工作環(huán)境友好且相對獨立，設(shè)計和布局的機(jī)動性更高，同時給日后的維修工作帶來了便利，成本最低，不過離駕駛員相對較近，也增加了駕駛員感知系統(tǒng)噪聲和抖動的可能，電機(jī)扭矩的波動影響手感。圖3-1-1三種常見的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)齒輪助力式同樣是將助力電機(jī)、離合器以及減速機(jī)構(gòu)作為一個整體，只不過將其布置在轉(zhuǎn)向小齒輪端，然后通過齒輪齒條相互咬合，剛性強(qiáng)，位于駕駛艙下，噪聲影響小，提供的助力直接作用在小齒輪上，因而力的傳遞損耗小可以獲得更大的轉(zhuǎn)向力，路感好，不足之處在于當(dāng)方向盤通過萬向節(jié)與轉(zhuǎn)向器連接時，其獲得的轉(zhuǎn)矩信號與助力車輪不在同一條直線上，因而難以獲取精確的助力特性，且該模塊對密封性的要求也有所提高。齒條助力式一般常見用于排量較大的中高端轎車、商務(wù)車上，它把助力電機(jī)安置在齒條上，能夠輸出特別大的助力，電機(jī)波動基本不會傳遞到方向盤上，比較而言，路感比上述兩種都好，但是它的電機(jī)位于接近地面的車身底盤上，工作運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，對防塵防水防潮的要求較高，而且增加了齒條的長度，體積龐大，工藝造價成本高。四、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成盡管按照助力電機(jī)安裝位置的不同可以劃分不同的種類，但總的來說，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一種建立在傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上，依靠電機(jī)產(chǎn)生的動力來幫助駕駛員控制車輛行駛方向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由方向盤、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、減速機(jī)構(gòu)、離合器、助力電機(jī)、電子控制單元ECU和齒輪齒條等功能部件構(gòu)成，其簡化結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1-2所示。圖3-1-2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成簡化結(jié)構(gòu)示意圖（1）電子控制單元ECU：根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器信號和車速傳感器信號，進(jìn)行邏輯分析與計算后，發(fā)出指令，控制電機(jī)動作。此外，ECU還有安全保護(hù)和自診斷功能，ECU通過采集車速、轉(zhuǎn)矩、角度VCU等信號判斷其系統(tǒng)工作狀況是否正常，一旦系統(tǒng)工作異常，助力將自動取消，同時ECU將進(jìn)行故障診斷分析。（2）助力電機(jī)：根據(jù)電子控制單元的指令輸出適宜的助力轉(zhuǎn)矩，是EPS的動力源，多采用無刷永磁式直流電機(jī)。電機(jī)對EPS的性能有很大影響，是EPS的關(guān)鍵部件之一，所以EPS對電機(jī)有很髙的要求，不僅要求低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩、波動小、轉(zhuǎn)動慣量小、尺寸小、質(zhì)量輕，而且要求可靠性高、易控制。（3）動力轉(zhuǎn)向器總成：轉(zhuǎn)向器是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中減速及增力傳動裝置，其功用是增大由方向盤傳到轉(zhuǎn)向節(jié)的力，并改變力的傳遞方向。與燃油汽車轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)原理相同，是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（4）轉(zhuǎn)矩傳感器：集成在轉(zhuǎn)向管柱內(nèi)部，其功能是測量駕駛員作用在方向盤上的力矩大小與方向以及方向盤轉(zhuǎn)角的大小和方向，是EPS的控制信號。轉(zhuǎn)矩測量系統(tǒng)比較復(fù)雜且成本較高，所以精確、可靠、低成本的轉(zhuǎn)矩傳感器是決定EPS能否普及的關(guān)鍵因素之一。目前采用較多的是在轉(zhuǎn)向軸位置上加一個扭桿，通過測量扭桿的變形得到轉(zhuǎn)矩。另外也有采用非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器的。（5）減速機(jī)構(gòu)：與電機(jī)相連，起降速增矩作用。常采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，也有的采用行星齒輪機(jī)構(gòu)。有的EPS還配用離合器，裝在減速機(jī)構(gòu)一側(cè)，是為了保證EPS只在預(yù)先設(shè)定的車速行駛范圍內(nèi)起作用。當(dāng)車速達(dá)到某一值時，離合器分離，電機(jī)停止工作，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)為手動轉(zhuǎn)向。另外，當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時，離合器將自動分離。五、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基本工作原理轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雖然在類型上存在差異，但結(jié)構(gòu)組成卻基本相同，因此其基本原理也是類似的。其主要功能都是在為改變汽車行駛方向提供轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，減少駕駛員的體力消耗，從而達(dá)到安全平穩(wěn)地改變行駛方向的意圖。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本工作原理如圖3-1-3所示。圖3-1-3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本工作原理圖具體過程是，當(dāng)駕駛員主動旋轉(zhuǎn)方向盤時，轉(zhuǎn)向軸上端會隨著方向盤轉(zhuǎn)動一定角度，轉(zhuǎn)矩傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)向軸上的角度差將檢測到的轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)換成電信號，并與車速傳感器檢測到的車速信息一起傳遞給電子控制單元ECU，ECU根據(jù)內(nèi)部預(yù)先設(shè)定好的規(guī)則分析計算出完成轉(zhuǎn)向所需要的助力轉(zhuǎn)矩，并將此控制信號輸出給助力電機(jī)，助力電機(jī)通過離合器、減速結(jié)構(gòu)將信號進(jìn)一步傳遞給小齒輪，同時向ECU反饋電機(jī)的實際轉(zhuǎn)矩信息，這樣就可以將方向盤上的圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)化成齒條上的左右直線運(yùn)動，再通過轉(zhuǎn)向橫拉桿推動車輪左右偏轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向過程。六、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)特點（1）結(jié)構(gòu)簡單，空間占用少。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)消除了傳統(tǒng)液壓轉(zhuǎn)向中液壓油泵油管等一系列裝置，零部件數(shù)目得以減少，簡化了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，小巧輕便，占用空間小，同時裝配過程中的顧慮和工作量得以減少，系統(tǒng)噪聲降低。（2）良好的路感。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠在相對惡劣的工作環(huán)境下提供最佳助力，從而改善汽車行駛過程中的轉(zhuǎn)向特性。削弱源于地面不平整等所帶來的干擾，維持較為良好的路感，也提高了駕駛安全性。（3）節(jié)能環(huán)保。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)僅僅在轉(zhuǎn)向需要時才提供助力轉(zhuǎn)矩，不像液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由液壓油泵來提供所需助力且一直處于高壓工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)按需供能，而且不存在燃油滲漏的隱患，一定程度上降低了燃油消耗，僅僅依靠蓄電池就能作為能量來源，順應(yīng)綠色環(huán)保的時代趨勢，在發(fā)動機(jī)熄火或故障時仍然不會影響助力的提供，此外，也沒有液壓油對冷天氣過于敏感的性質(zhì)，提供了快速的冷起動，低溫工作性能得以增強(qiáng)。（4）應(yīng)用范圍廣。可以通過軟件進(jìn)行調(diào)整，能根據(jù)設(shè)置修改的不同程序快速匹配到不同車型和不同使用對象的駕駛需求習(xí)慣，可擴(kuò)展性好，可以縮短生產(chǎn)和開發(fā)的周期，提高了效益。（5）具備一定的自我判斷故障的能力。電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是控制性能復(fù)雜的機(jī)械高新產(chǎn)物，添入自我判斷故障功能，求借于儀表上的故障顯示燈等進(jìn)而能輕而易舉地感知到系統(tǒng)運(yùn)作過程中發(fā)生故障的地方。拓展知識四輪轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)四輪轉(zhuǎn)向（4WS，4WheelSteering）汽車是指四個車輪都是轉(zhuǎn)向車輪的汽車，或4個車輪都能起轉(zhuǎn)向作用的汽車。它是在傳統(tǒng)兩輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了一個安裝在后懸架上的后輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，能夠使駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤時轉(zhuǎn)動汽車的前后四個車輪，不僅提高了高速時的穩(wěn)定性和可控性，而且提高了低速時的機(jī)動性。汽車的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在20世紀(jì)80年代中期開始發(fā)展，二十世紀(jì)八九十年代的本田、馬自達(dá)及通用概念車都曾經(jīng)應(yīng)用