Model 3 點選瞭解詳情
很高興今天做這個交流，由我代替劉祥環博士做報告。報告分成四個部分，第一部分簡單介紹一下公司情況。第二部分，高速油冷系統發展趨勢。第三部分，高速油冷電驅系統技術瓶頸。第四部分，技術研究。
我們公司總資產15億元，員工1000餘人，是國家級高新技術企業，擁有國家認定的企業技術中心、博士後科研工作站和湖南省工程技術中心。我們下面有8個所近300名員工，我們新建了一個4000平米的實驗室，裡面含有20000轉的三電機半消聲室等測試裝置，為我們公司的研發和測試奠定了堅實的基礎。公司產品大致四個板塊，輕型變速器、行星減速器、分動器、新能源變速器及純電動力系統。
第二，高速油冷系統發展的趨勢。隨著新能源汽車一體化動力總成的發展，對高效、高功密、低噪音的需求，傳統的風冷已經難以滿足高溫對動力總成的效能和壽命的影響，因此逐步被液冷所取代。油冷技術由於它有良好的散熱效果包括潤滑作用，得到了大力發展。我們根據現有的市場產品和自己的理解，將常見的油冷系統分成四大類。第一類是電機轉子透過噴淋潤滑，定子鐵芯透過噴淋潤滑，部分軸承透過主動噴淋潤滑。還有定子轉子透過轉軸飛濺潤滑，繞組透過噴淋潤滑以及飛濺潤滑。還有電機的定子透過噴淋潤滑，齒軸系統透過主動潤滑。轉子和齒軸系統透過被動冷卻，還有電機繞組透過主動潤滑，齒軸系統是被動潤滑。
特斯拉
的
Model3
（配置
|詢價）
以及華為的電機系統繞組和轉子都是透過主動潤滑，但是部分軸承系統透過被動潤滑，齒輪是飛濺潤滑。最後
雪佛蘭
的電機系統轉子、繞組都是透過主動潤滑，齒軸系統是透過主動潤滑。
透過上述對比分析可以知道，為了增大電機的冷卻效果，保證溫度均勻性，基本上達成一致就是對電機進行一個主動冷卻。現在這些產品基本上電機定子的主動冷卻都覆蓋了，唯一不同的就是繞組以及轉子的主冷卻，還有一些廠商對軸承和齒輪進行主動潤滑，最終的趨勢應該還是電機的主動潤滑加上齒軸系統的主動潤滑。針對上述的發展趨勢，進入到第三部分，高速油冷電驅系統技術瓶頸。主要包括應對軸承和齒輪系統潤滑失效的潤滑技術，針對電機、冷卻、效率提升和軸承燒傷的冷卻技術，再加上應對結合面滲油的密封技術。除了這幾個技術，潤滑油是三種技術的基礎，也是冷卻的介質，因此潤滑油與電機以及電子元器件或者絕緣層的相容性會影響到傳動效能，也會帶來一些安全問題，因此開發出一種相容能力強、熱學效能高、齒輪保護效能好的潤滑油是急需解決的關鍵技術瓶頸。
第二個就是潤滑分析技術。現在常見的潤滑分析是透過移動粒子半隱式法分析潤滑油流向，進行結構最佳化。好一點的是在一些關鍵點設立一些測試部位，監測一下這個部位的流量情況。但是這些只能是定性分析潤滑效果，無法從定量或者本質上分析潤滑流量是否能滿足潤滑效果。然後是冷卻分析技術，常規的做法也是透過對電機、齒軸、殼體、油冷器進行耦合分析，或者透過熱土網路法建立整車動力性模型，分析熱特性。有限元法效率比較低，熱土網路法效率高，但是精度差一些。還有這些模型很容易忽略掉傳動系統中各熱部件之間的耦合關係，因此開發出一種高效率、高精度、高可靠性的冷卻分析技術是現在的技術瓶頸。
接下來是密封分析技術，我們知道隨著轉速增高、扭矩增大，顆粒的扭轉變形加上震動都會影響到殼體的密封面，加上高速下的溫水情況，影響殼體密封效果，包括轉軸等密封效能，因此密封分析技術也是限制油冷技術發展的技術瓶頸。最後再回到潤滑油上，我們公司做了大量的研究，表明潤滑油多少會影響傳動效能效率，油量過少會減弱潤滑效果，潤滑油太多一個是成本問題，還有損失過大會影響整體效率。因此我們需要一個合適的方法分析計算油量，既保證它的冷卻潤滑效果又可以把它的成本最最佳化。
針對上述技術瓶頸，我們需要針對一些關鍵技術進行研究，以攻克這些技術瓶頸。我們現在看一下高速油冷電驅系統的冷卻情況，主要熱源是電機、齒輪和軸承。在實際工作過程當中潤滑油會對這些熱源進行一個冷卻，冷油會反饋到油冷器、殼體，進行熱輻射。散熱效果好壞會影響到絕緣壽命以及電機效率，更會影響到齒輪摩擦特性，包括殼體靜力學。因此要想開展一些電氣傳動系統關鍵技術研究，主要還是圍繞著電機、齒輪、軸承、殼體、潤滑油這幾方面開展。
首先是電機，油冷系統會存在電場、磁場、油場等多物理場，涉及到熱力學、流體力學等多學科交叉，這些場之間會相互作用，影響到傳動系統的效能。因此開展電機的多場耦合分析，是現在要進行的關鍵技術。還有電機作為一個主要的動力源以及發熱源，會影響到效率和效能。如果開展出電機效能的分析計算電磁場包括產生的熱負荷，透過這個來進行一個電機油道分析，溫度的分析，潤滑油粘度過低不容易吸附在齒輪和軸承需要潤滑的表面，甚至會對密封的要求更高。但是如果粘度過高，流動性差，就會增大它的攪油損失，工作過程當中溫升會改變粘度，粘度過低會造成潤滑效果和冷卻效果問題。因此開展潤滑油粘度和溫度的精細化分析也是一個比較關鍵的技術。
接下來是熱效率齒輪動力學特性分析，齒輪高速運轉過程當中齒輪間隙會形成油膜，熱變形會改變尺寸間隙從而影響到齒輪油膜。接下來就是軸承，在高速運轉過程當中軸承的離心力以及脫落力矩會使軸承滾珠產生熱量，從而引起軸承、滾珠以及內外圈熱變形，改變軸承支撐剛度，支撐剛度會進一步改變或者影響齒輪動力學特性。
接下來就是考慮油冷技術的殼體結構設計和輕量化。上述針對軸承、齒輪、電機熱特性分析，如果在這個基礎上確定殼體的油道，完成它的油嘴以及噴油量的控制，在此基礎上完成殼體輕量化設計，這關係到電驅傳動系統效能的好壞以及效力。這些震動和噪聲都是透過課題來輻射並且進行放大的，因此在上述研究過程當中它的殼體靜力學的情況下還應該研究模態，進行一些動力學研究，以此提高電機傳動效能。還有高速油冷電驅傳動系統的密封性模擬分析，如果透過粒子流法分析它的密封效果，也是很關鍵的技術。
綜上我們可以看到齒輪和軸承、軸承與殼體、電機與軸承、電機與齒輪之間會相互耦合，這些耦合作用都會影響到總成系統的動態特性，因此我們開展電機與齒軸系統的耦合動力學分析對整個電驅系統性能有很大的作用。雖然電機系統看著比較簡單，但是隨著大家對轉速、扭矩、效率、公里密度、震動噪聲效能要求的提高，想要做好一款高效能的油冷電驅系統還是比較難的，需要突破一些技術瓶頸，當然這些都需要在座各位同仁一起努力。
我的彙報到此結束，謝謝大家！