新能源汽车动力总成的可靠性分析
本论文涉及的新能源汽车动力总成，实际应用于自主开发的高速单减动力总成项目，总成由电机、减速器（含中央制动器）组成，产品适用于4.5吨轻型商用车型。本文分析的动力总成在规定试验条件下，通过耐久试验找出产品设计制造中哪些零部件可靠性存在问题，以便进行改进设计或提高工艺水平，同时通过测量主要件的磨损量变化或者材料的S-N曲线、数据统计学以及损伤理论，可计算出总成的使用寿命。
目录
引言 1
一、产品介绍 2
（一）概述 2
（二）总成性能 2
（三）关键部件性能 5
（四）边界条件 6
二、总成承载系可靠性试验评价 8
（一）耐久试验试验方案 8
（二）目的 10
（三）来样宏观检查 11
（四）总成气密性检查 13
（五）总成耐压绝缘检查 14
（六）总成振动与噪声检查 15
（七）总成反电动势测量 17
（八）总成效率测试 17
（九）总成物理与化学分析 18
总结 21
致谢 22
参考文献 23
引言
本论文涉及的新能源汽车动力总成，动力总成指的是车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列组件，广义上包括发动机，减速机（变速箱），驱动轴，差速器，离合器等等，但通常情况下，动力总成一般仅指电机，减速器，以及集成到变速器上面的其余零件。发动机是汽车的心脏，变速箱是动力传输、变换的中枢系统；决定汽车的动力性、经济性、环保性（排放）；结构复杂、零件众多、机械精度要求高、成本高；高端、核心技术多，是企业核心技术之一；汽车企业具有核心竞争价值的关键；是市场和消费者关注的热点近年来，随着永磁材料的性能的不断提高和材料成本低，采用永磁材料的各类电机，尤其是永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）已经在电动汽车行业中得到了较多的应用，由于在体积、重量和效率等方面有很大的优势，永磁同步电机将会更加普及。减速器在车辆中起着匹配转速和传递转矩的作用，是一种相对精密的机械。使用它的目的是降低转速，增加转矩。动力总成搭载在汽车上，其可靠性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
是至关重要的；可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。本文涉及的更倾向于耐久性方面。
一、产品介绍及出厂相关性能测试概要
（一）概述
总成由电机、减速器（含中央制动器）组成，最大输出功率120kW，最大输出转速3812rpm，最大输出扭矩1000Nm。本产品适用于4.5吨轻型商用车型。见图11。
/
图 11总成产品
（二）总成性能
1.基本参数
总成的基本参数如表11所示
表11总成基本参数
内 容
单 位
参 数
重量
kg
78(带中央制动器),XX(无中央制动器)
尺寸
mm
L：517 W：435.8 H：358.1
防护等级
IP67
绝缘等级
H
/ /
2
2.工作环境
总成的工作环境如表12所示。
表12 工作环境
内 容
单 位
参 数
工作海拔
m
3000
工作温度
℃
40~+85
贮存温度
℃
40~+85
工作湿度
%
595
冷却方式
液冷
冷却介质
50%水+50%乙二醇
冷却液流量
L/min
≥20
入水口温度
℃
≤65
3.输入输出特性
总成电机峰值输出功率120kW，峰值转速12000rpm，峰值扭矩320Nm。减速器速比3.148，详见表13。
表 13 输入输出特性
内 容
单 位
参 数
额定电压
VDC
540
工作电压范围
VDC
350750
全性能电压范围
VDC
460670
额定电流
Arms
135
峰值电流@持续时间
Arms@s
275@60
输出峰值功率
kW
120
输出峰值转速
rpm
3820
输出峰值转矩
Nm
1000
额定电压下的电机外特性（无减速器）如表14所示。
表 14电机外特性
类 别
内 容
540V电机外特性
/
4.效率
通过台架测量得出额定电压下电机效率特性，如表15所示：
表 15 电机效率特性
内 容
单 位
参 数
最高效率
%
95.7
>80%区域占比
目录
引言 1
一、产品介绍 2
（一）概述 2
（二）总成性能 2
（三）关键部件性能 5
（四）边界条件 6
二、总成承载系可靠性试验评价 8
（一）耐久试验试验方案 8
（二）目的 10
（三）来样宏观检查 11
（四）总成气密性检查 13
（五）总成耐压绝缘检查 14
（六）总成振动与噪声检查 15
（七）总成反电动势测量 17
（八）总成效率测试 17
（九）总成物理与化学分析 18
总结 21
致谢 22
参考文献 23
引言
本论文涉及的新能源汽车动力总成，动力总成指的是车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列组件，广义上包括发动机，减速机（变速箱），驱动轴，差速器，离合器等等，但通常情况下，动力总成一般仅指电机，减速器，以及集成到变速器上面的其余零件。发动机是汽车的心脏，变速箱是动力传输、变换的中枢系统；决定汽车的动力性、经济性、环保性（排放）；结构复杂、零件众多、机械精度要求高、成本高；高端、核心技术多，是企业核心技术之一；汽车企业具有核心竞争价值的关键；是市场和消费者关注的热点近年来，随着永磁材料的性能的不断提高和材料成本低，采用永磁材料的各类电机，尤其是永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）已经在电动汽车行业中得到了较多的应用，由于在体积、重量和效率等方面有很大的优势，永磁同步电机将会更加普及。减速器在车辆中起着匹配转速和传递转矩的作用，是一种相对精密的机械。使用它的目的是降低转速，增加转矩。动力总成搭载在汽车上，其可靠性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
是至关重要的；可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。本文涉及的更倾向于耐久性方面。
一、产品介绍及出厂相关性能测试概要
（一）概述
总成由电机、减速器（含中央制动器）组成，最大输出功率120kW，最大输出转速3812rpm，最大输出扭矩1000Nm。本产品适用于4.5吨轻型商用车型。见图11。
/
图 11总成产品
（二）总成性能
1.基本参数
总成的基本参数如表11所示
表11总成基本参数
内 容
单 位
参 数
重量
kg
78(带中央制动器),XX(无中央制动器)
尺寸
mm
L：517 W：435.8 H：358.1
防护等级
IP67
绝缘等级
H
/ /
2
2.工作环境
总成的工作环境如表12所示。
表12 工作环境
内 容
单 位
参 数
工作海拔
m
3000
工作温度
℃
40~+85
贮存温度
℃
40~+85
工作湿度
%
595
冷却方式
液冷
冷却介质
50%水+50%乙二醇
冷却液流量
L/min
≥20
入水口温度
℃
≤65
3.输入输出特性
总成电机峰值输出功率120kW，峰值转速12000rpm，峰值扭矩320Nm。减速器速比3.148，详见表13。
表 13 输入输出特性
内 容
单 位
参 数
额定电压
VDC
540
工作电压范围
VDC
350750
全性能电压范围
VDC
460670
额定电流
Arms
135
峰值电流@持续时间
Arms@s
275@60
输出峰值功率
kW
120
输出峰值转速
rpm
3820
输出峰值转矩
Nm
1000
额定电压下的电机外特性（无减速器）如表14所示。
表 14电机外特性
类 别
内 容
540V电机外特性
/
4.效率
通过台架测量得出额定电压下电机效率特性，如表15所示：
表 15 电机效率特性
内 容
单 位
参 数
最高效率
%
95.7
>80%区域占比
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2081.html
