轰鸣的小跑SVM 25-11-18 08:00
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# 技术巡猎# 昨天@电鳗社-阿辉 点播了#比亚迪# 2个新混动技术,嗯,简单讲“单挡说”的天塌了。

我们先看看第一个“变速器总成、驱动桥和车辆”。先讲结论:表面上这是电驱桥专利,但重点并不是“又多了一个挡”,主要是电机+减速器+润滑冷却的整体集成,实际上是一块机械基座了。这玩意儿量产铺开以后,比亚迪的中大功率电驱桥,NVH、能耗、耐久的“整体气质”,大概率会往上升一个大级别。

电驱桥技术一般人会盯着电机功率、减速比、硅碳 MOS 这些关键词,对机械部分重视度不太够---反正“壳体就是个装东西的盒子”。这份专利的内核正好相反:它是从壳体和轴承位置入手的,电驱桥被当作一个完整的机械系统重新设计了。传统电驱桥,通常电机壳体是一块、齿轮桥壳体是一块,轴承在各自壳体里找基准,纸面上都叫“同轴”,但上车以后,你会发现其实两个壳体的热胀冷缩、受力变形、加工误差,是相互抵触的。齿轮啮合点时紧时松,轴承支撑刚度一会儿高一会儿低,然后会怎么样呢?

NVH 工程师天天在试验场背着笔记本骂人。

比亚迪的思路比较简单。它的电机壳和变速器壳,在这里是一体件,行星齿圈的轴承座、输入轴两端的轴承座、行星安装座,全部都在同一块壳上干掉了,几个回转中心线都在同一条线上。

三点支撑的输入轴,也是个值得说的细节。
输入齿轮轴两端各有一个轴承,中间啮合点刚好夹在中间,弯曲刚度和模态频率是可以算清楚的,不再是那种“靠供应商经验+工程师耳朵”的玄学。再加上齿圈本身通过轴承“浮”在壳体里,相当于多了一层隔振,啮合啸叫传到车身之前,已经被结构吃掉了一部分。

然后是大家最喜欢聊的“挡位问题”。
这套结构里,行星减速器不是单纯用来定比减速而已,顺手兼了个“工况切换”的角色。

太阳轮接电机侧输入轴,行星轮在行星架上转,外面一个齿圈,行星架通过固定架连在壳体上。关键在于那个环形“挡位件”---可以在轴向滑动,一头能卡住固定在壳体上的限位结构,一头又能退回来放开行星架。挡位件往前推,行星架被锁死,行星轮只能老老实实在原地打转,太阳轮和齿圈之间形成一个固定减速比,对应的就是低速大扭矩模式:起步、爬坡、低速拖拽,全靠这套硬机械减速打底。挡位件往回退,行星架松开,行星轮开始绕着太阳轮做公转,太阳轮到齿圈之间的速比接近 1,相当于进入接近直驱的高速巡航模式。

关于换挡这件事,它走的不是那种复杂的多轴多离合路线,仅仅是用一个环形滑套和几个凹槽,就完成了“行星架”的锁止于放开,实现速比的转化。从整车角度看,大车要牵引力,又要高速能耗好,电机单级减速常常两头都不讨好---“高速省油但起步软”,或者“起步很猛但高速转速噪音很大”,在多了一个行星档位之后,低速靠机械减速,电机也不用把扭矩拉到天花板;高速切到直驱,效率也回来了。

再往下的话,整份专利有一大半篇幅都在讲油路---核心是润滑和热管理,差不多被集成为一个系统了。

壳体内部直接被分成了两个腔:前面一个腔负责行星减速器、差速器、关键轴承,属于精度和噪声最敏感的区域;后面一个腔专门给输出齿轮组、油泵、过滤器留空间,更接近“油箱+能量管路”的角色。油泵从第二腔底部吸油,先过一套粗滤+精滤,再经油冷器降温,最后通过壳体内部预铸好的油道分成几路:一部分喷向电机,一部分喷向行星和差速器,一部分喷向输出齿轮。喷完的油靠重力流回第一腔底部,再通过带单向阀的回油孔流回第二腔,形成“喷射、润滑/冷却、回流、二次冷却”的闭环。

最奇妙的是油面高度的控制。它刻意把第二腔油面的最高高度设计在低于输出齿轮最低位置的地方,齿轮在里面转的时候,只带一层薄油雾,并不长期泡在油池里搅动。对于高转速电驱桥来说,搅油损失和油气搅拌噪声,能不能控制得住,很大一部分就看你敢不敢把油面压下去,同时又保证所有轴承和齿面都能吃到油。这种“干湿分离”的腔体设计,在传统自动变速箱里也有类似思路,但电驱桥这边更紧凑、转速更高,对油路的要求更苛刻。

所以实际上比亚迪这套方案的方向是很明确的,典型的效率优先。

还有一个容易被忽略的小点:过滤和冷却的组合。
它用的是粗滤和精滤串联的方式,先挡住大颗粒,再处理细小磨屑,后面再挂一个油冷器把热量带走。这对高功率电驱桥意味着两件事:一是油的寿命,轴承/齿面的寿命都可以被延长,长期高扭矩输出不容易把油给打“糊”;二是油温受控,齿轮啮合刚度和轴承预紧力变化范围会收窄,NVH 的稳定性也更容易得到保障。

内置油道这一块,是“平台件思路”。
外面少了乱七八糟的软管和外露接头,壳体本身既是结构件,又是油路,又是散热器的一部分。
对后续做不同功率段、不同桥宽、甚至不同车桥形式,我个人觉得这种内置油路的壳体,很适合当“家族骨架“去复用。

综合一下,这份专利的技术特点其实非常鲜明:电机再怎么提升功率、控制上也不管是什么花哨的算法,最后都要回到这块壳体、几组轴承、几对齿轮,去实现力和热量的传递。从这个角度看,比亚迪这几年经常提“电驱平台”“高度集成”,大家就喜欢去盯着“几合一”“控制器算力”这些关键词。可是真正决定整车 NVH 、能耗曲线、耐久边界的,主要还是这种一体式结构、三轴承支撑、干湿分离油路、内置油道这些 PPT不会做任何展示的细节。

愿意把壳体当成平台产品来反复打磨的主机厂,真不多。
或者我觉得可以这么说,以后再聊电驱桥的时候,如果谁只盯着“几百千瓦、几秒破百”做宣传,你就能知道它其实还停在表层。真正的电驱比拼的不应是单台电机能爆发多大马力,而是谁能找到“十年磨一剑”的那把“剑”,到底在哪。

我们再聊聊“单挡多挡”的事情。
技术体验上,多挡比单挡好是没问题的---大别墅的体验比小公寓好这有疑问吗?有问题的是“为什么你没有钱买大别墅”,对吧?

单挡的成本更低,在10万级别,甚至是更低价位解决“经济性”课题,帮助更多人实现“有车”的生活改善,我认为是非常好的事情,这是它的历史定位,和绝对的价值。并不是比亚迪不知道“多挡”在技术上可以有更大的提升,或者说做不了,这下不就来了吗?在铺陈开那个基础的“市场底座”以后,这不就来了吗?

一天天只会说“多挡比单挡好”的,“何不食肉糜”啊。
所以,为什么你家的房子比我小啊?买大房子多好啊。

发布于 广东