傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋與電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋測(cè)試方法比較

一、傳統(tǒng)橋標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 ? ?

傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋

傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋采用QC/T 533-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試，采用QC/T 534-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)》進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1) ?總成靜扭試驗(yàn)

2) ?總成齒輪疲勞試驗(yàn)

3) ?總成噪聲試驗(yàn)

4) ?橋殼垂直彎曲疲勞試驗(yàn)

5) ?橋殼垂直彎曲剛性試驗(yàn)

6) ?橋殼垂直彎曲靜強(qiáng)度試驗(yàn)

二、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋普遍試驗(yàn)方法介紹 ? ?

近些年來(lái)，能源的短缺和人們對(duì)生活質(zhì)量的更高要求使得新能源汽車得以快速發(fā)展。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋的產(chǎn)生與發(fā)展，則為電驅(qū)動(dòng)車的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。

電驅(qū)動(dòng)橋具有如下優(yōu)勢(shì)：

1) ? 污染低

2) ? 噪音小

3) ? 效率高

電驅(qū)動(dòng)橋

目前電驅(qū)動(dòng)橋采用電機(jī)+驅(qū)動(dòng)橋所形成的整體式驅(qū)動(dòng)橋型式，絕大多數(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目仍舊可以采用QC/T 533-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)方法》和QC/T 534-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)》進(jìn)行試驗(yàn)和評(píng)價(jià)。

依據(jù)《GB T 18488.2-2006 電動(dòng)汽車電機(jī)及控制器第2部分試驗(yàn)方法》中第7章電機(jī)轉(zhuǎn)矩-特性及效率測(cè)試開(kāi)展電機(jī)性能相關(guān)試驗(yàn)，主要包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目：

1) ? 總成靜扭試驗(yàn)

2) ? 總成齒輪疲勞試驗(yàn)

3) ? 總成噪聲試驗(yàn)

4) ? 橋殼垂直彎曲疲勞試驗(yàn)

5) ? 橋殼垂直彎曲剛性試驗(yàn)

6) ? 橋殼垂直彎曲靜強(qiáng)度試驗(yàn)

?

?

? ? ? 三、傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋與電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋測(cè)試方法比較

? ? 1 輸入轉(zhuǎn)速及試驗(yàn)次數(shù)

在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋總成齒輪疲勞試驗(yàn)方面，由于采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)以后，輸入轉(zhuǎn)速相較于傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋有很大程度的提高，這就導(dǎo)致主減齒輪的齒面磨損加劇，同時(shí)為了使輸出轉(zhuǎn)速回歸到車輛實(shí)際使用條件，普遍使用兩級(jí)減速，使主減速比相較于傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋提高了50%左右，系統(tǒng)復(fù)雜度提高，可靠性下降，綜合來(lái)看，為了使試驗(yàn)更加接近實(shí)際情況，對(duì)部分試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)做出了如下修改：

1) ?摒棄了QC/T 533-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)方法》中總成齒輪疲勞試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)輸入轉(zhuǎn)速?zèng)]有要求的做法，采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速作為試驗(yàn)輸入轉(zhuǎn)速進(jìn)行試驗(yàn)；

2) ?同時(shí)，有些采用提高輸入端試驗(yàn)次數(shù)的做法，保證輸出端試驗(yàn)次數(shù)更接近實(shí)際使用情況。

輸入扭矩

電機(jī)并不能長(zhǎng)時(shí)間在峰值扭矩工況下工作，因此電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋持續(xù)使用峰值扭矩的情況并不多，即便如此，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋參照傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋使用最大輸入扭矩的要求，仍然采用峰值扭矩作為輸入扭矩，對(duì)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋進(jìn)行加嚴(yán)考核。

試驗(yàn)方法總結(jié)

新能源電動(dòng)汽車用電機(jī)+減速器動(dòng)力總成系統(tǒng)尚未形成具有指導(dǎo)意義的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)分析比較業(yè)內(nèi)試驗(yàn)方法，發(fā)現(xiàn)針對(duì)電機(jī)+減速器動(dòng)力總成系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)均基于電機(jī)、減速器、新能源整車的國(guó)標(biāo)或行標(biāo)完成，其試驗(yàn)內(nèi)容都可大致統(tǒng)一分為三部分：

1) ?電機(jī)性能試驗(yàn)

2) ?減速器性能試驗(yàn)

3) ?電機(jī)＋減速器總成動(dòng)力性能試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)

電機(jī)性能試驗(yàn)

依據(jù)《GB T 18488.2-2006 電動(dòng)汽車電機(jī)及控制器第2部分試驗(yàn)方法》中第7章電機(jī)轉(zhuǎn)矩-特性及效率測(cè)試開(kāi)展電機(jī)性能相關(guān)試驗(yàn)，主要包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目：

1) ?轉(zhuǎn)矩精度試驗(yàn)

2) ?轉(zhuǎn)矩響應(yīng)試驗(yàn)

3) ?轉(zhuǎn)速精度試驗(yàn)

4) ?轉(zhuǎn)速響應(yīng)試驗(yàn)

5) ?堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)

6) ?不同電壓等級(jí)驅(qū)動(dòng)工況下轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及效率測(cè)試

7) ?不同電壓等級(jí)制動(dòng)工況下轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及效率測(cè)試

8) ?最高工作轉(zhuǎn)速

?

減速器性能試驗(yàn)

依據(jù)《QC/T 1022-2015純電動(dòng)乘用車用減速器總成技術(shù)條件》的要求進(jìn)行減速器試驗(yàn)，主要包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目：

1) ?減速器磨合試驗(yàn)

2) ?動(dòng)態(tài)密封性能試驗(yàn)

3) ?溫升性能試驗(yàn)

4) ?高溫性能

5) ?疲勞壽命試驗(yàn)

6) ?傳動(dòng)效率試驗(yàn)

7) ?差速可靠性試驗(yàn)

8) ?高速性能試驗(yàn)

9) ?超速性能試驗(yàn)

10) ?靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)

電機(jī)＋減速器總成性能試驗(yàn)

關(guān)于電機(jī)和減速器獨(dú)立本體性能的相關(guān)試驗(yàn)方法均依據(jù)國(guó)標(biāo)完成，在此不作闡述。

本文主要針對(duì)收集的電機(jī)及減速器動(dòng)力總成系統(tǒng)的性能試驗(yàn)方法進(jìn)行歸納；比較發(fā)現(xiàn)，目前，針對(duì)電機(jī)+減速器動(dòng)力總成系統(tǒng)，不同零部件企業(yè)所提供的試驗(yàn)方法基本相同，可統(tǒng)一分為以下四部分：

1) ?輸入最高/最低直流電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)工況下系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及系統(tǒng)效率試驗(yàn)；

2) ?動(dòng)力性能試驗(yàn)；

3) ?道路循環(huán)工況試驗(yàn)；

4) ?耐久工況試驗(yàn)。

轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及系統(tǒng)效率試驗(yàn)

依據(jù)《GB T 18488.2-2006 電動(dòng)汽車電機(jī)及控制器第2部分試驗(yàn)方法》中第7章的要求，在最高、最低工作電壓下，針對(duì)驅(qū)動(dòng)工況與制動(dòng)工況，測(cè)試電機(jī)+減速器動(dòng)力總成系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性及系統(tǒng)效率特性，主要包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目：

1) ?最高輸入直流電壓、驅(qū)動(dòng)工況下轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及效率測(cè)試

2) ?最低輸入直流電壓、驅(qū)動(dòng)工況下轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及效率測(cè)試

3) ?最高輸入直流電壓、制動(dòng)工況下轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及效率測(cè)試

4) ?最低輸入直流電壓、制動(dòng)工況下轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性及效率測(cè)試

測(cè)試方法：動(dòng)力總成系統(tǒng)的輸入直流電壓、電流、輸出轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩均按照由低到高的方向進(jìn)行，用功率分析儀記錄各個(gè)工作點(diǎn)的電壓、電流值計(jì)算動(dòng)力總成系統(tǒng)的輸入電功率、輸出軸機(jī)械功率，計(jì)算動(dòng)力總成系統(tǒng)總效率。

動(dòng)力性能試驗(yàn)

依據(jù)《GB T 18385-2005 電動(dòng)汽車動(dòng)力性能試驗(yàn)方法》的要求進(jìn)行電機(jī)+減速器總成動(dòng)力性能試驗(yàn)，該動(dòng)力性能試驗(yàn)在具有整車道路工況模擬的多能源動(dòng)力總成臺(tái)架完成，主要包括以下試驗(yàn)項(xiàng)目：

1) ?最高車速

2) ?0-50km/h加速時(shí)間

3) ?最大爬坡度

4) ?坡道起步

測(cè)試方法：在具有整車道路工況模擬的多能源動(dòng)力總成臺(tái)架上，輸入整車質(zhì)量、輪胎半徑、風(fēng)阻系數(shù)、道路坡度等參數(shù)，測(cè)功機(jī)工作在整車模式下，測(cè)量記錄相應(yīng)的最高車速、最短時(shí)間、最大坡度。

道路循環(huán)工況試驗(yàn)

依據(jù)城市道路工況在具有整車道路工況模擬的多能源動(dòng)力總成臺(tái)架完成道路循環(huán)工況試驗(yàn)，目前，應(yīng)用較廣泛的道路工況主要包括：

1) ?歐洲行駛工況NEDC

2) ?美國(guó)行駛工況USDC

3) ?日本行駛工況JDC

4) ?中國(guó)城市公交工況

測(cè)試方法：在具有整車道路工況模擬的多能源動(dòng)力總成臺(tái)架上，按照動(dòng)力總成系統(tǒng)設(shè)計(jì)匹配的整車參數(shù)，測(cè)功機(jī)工作在整車模式下，輸入城市道路循環(huán)工況（如：圖1所示NEDC工況），測(cè)量得到實(shí)際車速-時(shí)間曲線，根據(jù)該曲線與需求車速-時(shí)間曲線的對(duì)比結(jié)果可對(duì)該動(dòng)力總成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修正。

耐久工況試驗(yàn)

依據(jù)《GB/T 29307-2012 電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)方法》的要求進(jìn)行電機(jī)+減速器動(dòng)力總成系統(tǒng)耐久工況試驗(yàn)，耐久工況如圖2所示，其中ns為試驗(yàn)轉(zhuǎn)速、TN為電機(jī)輸出持續(xù)轉(zhuǎn)矩、TPP為電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩。

測(cè)試方法：測(cè)功機(jī)工作在轉(zhuǎn)速模式下，電機(jī)工作在扭矩模式下，按照?qǐng)D2所示，完成電機(jī)及減速器動(dòng)力總成系統(tǒng)耐久工況試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟如下：

1) ?驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)直流母線工作電壓設(shè)為額定電壓，測(cè)功機(jī)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速ns保持為1.1倍額定轉(zhuǎn)速，按圖2循環(huán)320h；

2) ?驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)直流母線工作電壓設(shè)為最高電壓，測(cè)功機(jī)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速ns保持為1.1倍額定轉(zhuǎn)速，按圖2循環(huán)40h；

3) ?驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)直流母線工作電壓設(shè)為最低電壓，測(cè)功機(jī)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速ns保持為最低工作電壓/最高工作電壓x額定轉(zhuǎn)速，按圖2循環(huán)40h；

4) ?驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)直流母線工作電壓設(shè)為額定電壓，電機(jī)工作在最高轉(zhuǎn)速、額定功率狀態(tài)下，按圖2持續(xù)運(yùn)行2h。

編輯：黃飛

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