變速器總成熱管理的案例
電動機(jī)與變速器總成的熱管理分析
摘要：從穩(wěn)態(tài)角度開展電動機(jī)不同冷卻熱管理方案的溫度場分析可知;如從總成結(jié)構(gòu)的制造成本及運(yùn)行安全風(fēng)險等評估，在滿足熱管理方案要求下，僅用電動機(jī)定子水冷套形式是最為妥當(dāng)。
隨著環(huán)境的不斷惡化，當(dāng)前社會越來越重視新能源汽車技術(shù)的發(fā)展，作為新能源汽車關(guān)鍵零部件(電動機(jī)及變速器)的技術(shù)發(fā)展也越來越受到重視。電動機(jī)作為其主要驅(qū)動源，變速器則作為動力傳輸與分配機(jī)構(gòu)，兩者的性能設(shè)計與相互配合集成研究很大程度上決定了整車的性能。如果電動機(jī)溫度過高未得到及時散熱，則電動機(jī)性能就無法得到體現(xiàn)且安全性也會大打折扣，而變速器內(nèi)部含有被動冷卻系統(tǒng)(如AT中的ATF、電驅(qū)系統(tǒng)單檔減速器中的Mobil等)，根據(jù)本身結(jié)構(gòu)設(shè)計來完成熱管理方案。如在總成結(jié)構(gòu)中能夠利用變速器被動冷卻系統(tǒng)給予電動機(jī)轉(zhuǎn)子或軸心散熱，這將是對電動機(jī)是兩種不同的熱管理方案。本文將針對這兩種熱管理方案利用等效熱阻網(wǎng)絡(luò)法對總成結(jié)構(gòu)(主要針對電動機(jī))的溫度場變化進(jìn)行分析及未來發(fā)展趨勢分析。
冷卻系統(tǒng)研究分析
通常主驅(qū)動電動機(jī)與變速器在新能源整車中作為兩個單獨(dú)的部件安裝，冷卻方式也是分開單獨(dú)考慮。電動機(jī)冷卻方式主要是靠水冷套外殼冷卻，而變速器則靠箱體內(nèi)的被動冷卻系統(tǒng)來冷卻，而如果電動機(jī)與變速器集成總成結(jié)構(gòu)，需要統(tǒng)籌考慮兩者的冷卻方式，這樣就解決了很多以往存在的不足，例如整車安裝得分別考慮電動機(jī)與變速器的安裝點(diǎn)位置、兩者鏈接處考慮密封等級要求等。電動機(jī)與變速器集成總成結(jié)構(gòu)還能更好的發(fā)揮出電動機(jī)性能和更加完善的利用變速器內(nèi)部被動冷卻系統(tǒng)的利用率，但是其中也有劣勢存在。本文將主要針對電動機(jī)與變速器的集成總成結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱管理分析，鑒于變速器自身被動冷卻系統(tǒng)散熱效果及結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，將主要對電動機(jī)部件進(jìn)行熱管理溫度分析研究。
展開 變速器齒輪熱處理變形規(guī)律與精度提升
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【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請告知，將及時修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
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汽車變速器齒輪軸熱處理優(yōu)化分析
汽車變速器是汽車傳動系統(tǒng)中的組成部分。在齒輪軸的加工工藝中，熱處理是重要的環(huán)節(jié)，要合理采用材料和熱處理方法，滿足齒輪軸的加工技術(shù)要求。
1 工作條件分析
汽車變速器是汽車傳動系統(tǒng)中的組成部分，其依靠齒輪傳動的方式實(shí)現(xiàn)動力傳遞。在工作過程中齒輪軸與齒輪配合作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，齒輪軸接觸較大的摩擦力、交變彎力矩和拉壓載荷。因此，要求齒輪軸具有良好的力學(xué)性能、耐磨性能、抗疲勞強(qiáng)度。在齒輪軸的加工工藝中，熱處理是重要的環(huán)節(jié)，要合理采用材料和熱處理方法，滿足齒輪軸的加工技術(shù)要求。
2 材料的選擇
選擇汽車變速器齒輪軸材料時，要根據(jù)齒輪軸的工作條件來確定。按照上文齒輪軸的工作條件分析，齒輪軸的選材適用低碳合金滲碳鋼或碳氮共滲鋼。其熱處理采用滲碳（碳氮共滲）、淬火、低溫回火，齒輪軸表面可獲得58～63HRC的高硬度，因淬透性較高，齒輪心部有較高的強(qiáng)度和韌性。這種齒輪軸的表面耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度和齒根的抗彎強(qiáng)度及心部抗沖擊能力都比表面淬火的齒輪軸高。
常用的合金滲碳鋼有20CrMnTi、20Cr、18Cr2Ni4W。其中20Cr具有較大的晶粒長大傾向，且所能承受的負(fù)荷不能太大，故不采用。18Cr2Ni4W是高淬透性滲碳鋼，具有良好的強(qiáng)韌性配合，缺口敏感小，但是切削工藝性差，合金元素含量高，成本較為昂貴，故也不采用。20CrMnTi具有良好的綜合力學(xué)性能，低溫沖擊韌度較高，晶粒長大傾向小，冷熱加工性能均較好，價格也較為合理，所以選用20CrMnTi作為該齒輪軸的材料比較合理。
20CrMnTi成分（%）：
C：碳在鋼中形成固溶體，提高鋼的強(qiáng)度；碳與鋼中其他合金元素形成碳化物，提高鋼的強(qiáng)度、耐磨性。
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變速器齒輪熱處理變形規(guī)律與精度提升
變速器齒輪熱處理變形規(guī)律與精度提升
基于復(fù)合 PCM 材料的鋰離子電池熱管理被動熱調(diào)節(jié)器
因此，必須開發(fā)有效的電池熱管理系統(tǒng)（BTMS）并將其納入儲能設(shè)計中。
02
成果掠影
近日，華北電力大學(xué)徐超教授團(tuán)隊提出了一種新型熱調(diào)節(jié)器，可以智能地利用體積變化來調(diào)節(jié)傳熱。熱調(diào)節(jié)器在 PCM 和冷卻系統(tǒng)之間建立被動負(fù)反饋機(jī)制，實(shí)現(xiàn)一致且最佳的電池工作溫度。這項創(chuàng)新無需傳感器或外部邏輯設(shè)備，而是使用由 PCM 體積變化被動調(diào)節(jié)的彈性閥。這反過來又調(diào)節(jié)冷卻液流速和電池溫度。團(tuán)隊對其熱管理性能與自然冷卻、純 PCM 和復(fù)合 PCM (cPCM) 等其他配置進(jìn)行了比較，在不同的環(huán)境溫度（Tamb ) 下進(jìn)行評估。結(jié)果表明，當(dāng)T amb超過 30 °C 時，沒有熱調(diào)節(jié)器的電池將無法工作。在T amb = 35 °C 時，采用 cPCM 的熱調(diào)節(jié)器表現(xiàn)出重復(fù)切換，并有效地將電池溫度保持在 38.13 °C 以下。當(dāng)T amb > 40 °C 時，兩個熱調(diào)節(jié)器都會啟動以實(shí)現(xiàn)更快的散熱。在 45 °C 時，采用 cPCM 的熱調(diào)節(jié)器成功地將電池溫度降低至 35.02 °C。在純 PCM 中集成 AlN 可將電池模塊的峰值溫度降低 7.94%。熱調(diào)節(jié)器還可以減少循環(huán)溫度變化，突顯其增強(qiáng)電池熱管理的潛力。研究成果以“Thermal management of Li-ion batteries with passive thermal regulators based on composite PCM materials”為題發(fā)表在《Journal of Energy Storage》。
03
圖文導(dǎo)讀
圖1 比較兩種熱調(diào)節(jié)器(a)之前的工作，(b)的新設(shè)計。
圖2 熱調(diào)節(jié)器(a)模型圖，(b)熱阻網(wǎng)絡(luò)圖。
展開 2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于熱電制冷器和電阻加熱片的偏轉(zhuǎn)鏡熱管理方案研究
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</figure><p><strong>作品名稱：基于熱電制冷器和電阻加熱片的偏轉(zhuǎn)鏡熱管理方案研究</strong></p><p><br></p><p><strong>作者： 徐中民 | 深圳先進(jìn)光源研究院研究員</strong></p><p><br></p><p><strong><em>關(guān)鍵詞：</em></strong><em>熱管理、熱電制冷器、電阻加熱片、偏轉(zhuǎn)鏡、Ansys Multiphysics</em></p><p><br></p><p><strong>作者說</strong></p><p>本案例利用了Ansys多物理場耦合分析軟件，無論從建模、網(wǎng)格劃分和求解，還是后處理，很好地處理了裝配體之間的熱傳導(dǎo)、結(jié)構(gòu)熱變形以及接觸面設(shè)置等諸多問題，對于樣機(jī)的工程設(shè)計提供了參考數(shù)據(jù)，并提升了設(shè)計效率，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)。
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2、發(fā)動機(jī)散熱器常見故障檢查與排除
作者：楊蕾蕾
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821473
散熱器是發(fā)動機(jī)水冷卻系統(tǒng)中的主要工作部件之一。散熱器長期使用后，芯管會發(fā)生堵塞和冷卻液外漏，會造成發(fā)動機(jī)溫度升高，影響發(fā)動機(jī)的正常工作。因此，我們要學(xué)會其故障的檢查與排除方法。
3、電動機(jī)與變速器總成的熱管理分析
作者：
wangshulan
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821465
從穩(wěn)態(tài)角度開展電動機(jī)不同冷卻熱管理方案的溫度場分析可知;如從總成結(jié)構(gòu)的制造成本及運(yùn)行安全風(fēng)險等評估，在滿足熱管理方案要求下，僅用電動機(jī)定子水冷套形式是最為妥當(dāng)。
4、純電動汽車動力電池低溫充電熱管理試驗(yàn)研究
作者：
大師bear
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821454
隨著電動汽車市場從一線及大中型城市向中小城市不同氣候地區(qū)延伸，需要滿足高溫、低溫以及一些較惡劣環(huán)境工況的使用要求。對于用戶而言，汽車動力電池低溫充放電受限問題的影響尤其明顯。要滿足低溫環(huán)境中車輛動力電池使用需求，首先要解決低溫充電功率小、充電速度慢、充電容量低的問題，這對純電動車輛電池及其熱管理系統(tǒng)提出了更高的要求。
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