
行星齿轮结构在自动变速器中的应用广泛,其组合方式主要分为辛普森式和拉维纳式,两者在挡位数量相同的情况下,拉维纳式更为紧凑,但需要更多的离合和刹车操作。大众01N变速器便是采用拉维纳式行星齿轮、三个离合器和两个刹车来实现4AT。随着挡位数量的增加,所需的行星齿轮组、刹车和离合器数量也随之增加,使得系统更为复杂。例如,ZF的9HP变速器甚至加入了狗牙离合器。在AT中,行星齿轮的固定特性被用来实现齿比的变化。丰田的混合动力系统采用了独特的eCVT结构,通过行星齿轮组的巧妙设计,实现了无需传统变速箱即可变速、省油和加速快的效果。在eCVT中,外齿圈(MG2)直接与车轮连接,而行星小齿(发动机)和太阳齿轮(MG1)则通过不同的工作模式协同工作。在纯电模式下,MG2驱动车轮,而发动机静止,MG1则空转以避免能量浪费。在油电混合模式下,发动机和MG2可以同时出力,通过调整MG1的充电速率来调节其转速,实现扭矩的叠加。此外,刹车时MG2可以充当发电机,将动能转换为电能存储到电池中。相比之下,比亚迪秦采用了并联式混合动力系统,其动力经过变速箱和离合器接合后输出到车轮,电动机辅助加速。在纯电行驶时,离合器断开以避免倒拖发动机,直接用电动机驱动。如果需要发动机介入,必须先启动发动机,然后接合离合器,这可能导致顿挫感。本田i-MMD系统则通过离合器的接合实现发动机直接驱动车轮,适用于高速巡航,但在城市通勤中可能不太常见。总结来说,丰田双擎的eCVT结构通过行星齿轮的巧妙应用,实现了高效的动力传递和能量回收,而比亚迪秦和本田i-MMD则采用了不同的混合动力策略,各有特点和适用场景。
2016/02/13修改
多图预警,原理解释,一定能让你看懂。
有错请拍砖,谢谢:-D
有一种叫做行星齿轮的结构,通常长这样:
引用自:
通常大家说的自动变速器就是由多个行星齿轮结构组合而成,组合方式一般有辛普森式和拉维纳式,差别在于两两连接的时候,是否再增加一组行星小齿轮。同样的挡位数量,拉维纳式可以做得比辛普森式小巧,但是离合、刹车的动作更多。具体可以上网搜索。大众01N变速器用一组拉维纳式行星齿轮、三个离合器、两个刹车实现4AT具体可以看这个链接:今天来跟大家说说大众01N自动变速箱的系统结构与工作原理挡位数量越多,需要的行星齿轮组、刹车、离合器等也越多,也越复杂,ZF的9HP甚至还加入了狗牙离合器(估计塞不下了23333)对于AT,都是使用了行星齿轮某一部分被固定的特性来实现齿比的变化。DCT、CVT的介绍网上非常多,也没有什么特色,我也不是专业的,就不写了。提到齿轮,我们可以换成杠杆来思考。(下面的图都是SketchUp画的,第一张图的行星齿轮组在官网素材库下载)行星齿轮组:丰田混合动力系统的结构如下(图片来自http://www.roperld.com/Science/graphics/PowerSplitDevice.jpg):
通常大家说的自动变速器就是由多个行星齿轮结构组合而成,组合方式一般有辛普森式和拉维纳式,差别在于两两连接的时候,是否再增加一组行星小齿轮。
同样的挡位数量,拉维纳式可以做得比辛普森式小巧,但是离合、刹车的动作更多。
具体可以上网搜索。
大众01N变速器用一组拉维纳式行星齿轮、三个离合器、两个刹车实现4AT具体可以看这个链接:
挡位数量越多,需要的行星齿轮组、刹车、离合器等也越多,也越复杂,ZF的9HP甚至还加入了狗牙离合器(估计塞不下了23333)
对于AT,都是使用了行星齿轮某一部分被固定的特性来实现齿比的变化。
DCT、CVT的介绍网上非常多,也没有什么特色,我也不是专业的,就不写了。
提到齿轮,我们可以换成杠杆来思考。(下面的图都是SketchUp画的,第一张图的行星齿轮组在官网素材库下载)
行星齿轮组:
丰田混合动力系统的结构如下(图片来自
):
外齿圈(MG2,相当于直接和车轮连接):行星小齿(发动机):太阳齿轮(MG1):就观察MG1、MG2两根杠杆的一半,那么整个eCVT结构可以看成这样:
外齿圈(MG2,相当于直接和车轮连接):
行星小齿(发动机):
太阳齿轮(MG1):
就观察MG1、MG2两根杠杆的一半,那么整个eCVT结构可以看成这样:
坐进车内,开启电源,挡位处于P挡如果电池不需要充电、发动机不需要暖机:
坐进车内,开启电源,挡位处于P挡
如果电池不需要充电、发动机不需要暖机:
如果电池需要充电1.启动发动机(首先,MG1充当电动机开始旋转,MG2静止,那么作为杠杆支点的发动机会被带动,MG1完成了发动机启动马达的工作)
如果电池需要充电
挂入D挡纯电模式MG2驱动车轮,发动机静止,MG1被带动旋转(空转),避免发动机被倒拖浪费能量。根据上图可以观察到,行驶中如果发动机需要介入,只需为MG1减速(图中的情况就是MG1顺时针旋转,拉动发动机的杠杆下端),处于支点的发动机就会被带动,发动机就这样默默启动了,无缝衔接。油电混合模式发电阻力大全力加速时,电池放电给MG2驱动车轮MG1发电功率提高,提供更多发电阻力发动机、MG2协同驱动汽车加速MG1发出来的电和电池的电共同驱动MG2如果电池电耗光时仍然在满速行驶,MG1的电能将全部输送给MG2发电阻力小无论上面还是下面的情况,PCU会自己调节,使发动机最节能发动机转速靠MG1发电功率来调节
挂入D挡
纯电模式
根据上图可以观察到,行驶中如果发动机需要介入,只需为MG1减速(图中的情况就是MG1顺时针旋转,拉动发动机的杠杆下端),处于支点的发动机就会被带动,发动机就这样默默启动了,无缝衔接。
油电混合模式
N挡仅需MG1空转即可。所以丰田混动等红灯的时候不要挂N挡,这样发动机不能通过MG1发电给电池充电。R挡直接MG2反转。刹车时,MG2充当发电机,将动能转换为电能存储到电池。(这个混合动力车基本都有)/********************************/下面是并联式混合动力发动机动力经过变速箱,离合器接合,输出动力到车轮电动机辅助,加速很快(想象一下双人自行车)行驶中充电电动机作为发电机为电池充电油耗上升,加速无力
N挡仅需MG1空转即可。所以丰田混动等红灯的时候不要挂N挡,这样发动机不能通过MG1发电给电池充电。
R挡直接MG2反转。
刹车时,MG2充当发电机,将动能转换为电能存储到电池。(这个混合动力车基本都有)
/********************************/
下面是并联式混合动力
纯电行驶时,断开离合器,避免倒拖发动机,直接用电动机驱动行驶。纯电行驶时如果需要发动机介入,那么需要先启动发动机,然后接合离合器,如果衔接不好的话,就能感受到顿挫了。从结构上看,就是燃油车+电动车/********************************/本田i-MMD,一直感觉没什么新意,跟街上跑的混合动力公交车差不多,就多加了个离合器实现巡航避免电路的能量损耗。离合器接合时,发动机直接驱动车轮,只有一个挡位,高速巡航的时候适用,不知道城市里通勤能够遇到发动机直接驱动的机会有多少。这不,继雅阁混动推出了i-MMD之后,飞度Shuttle混动又用回IMA了。。。IMA就是电机附加在发动机与变速箱之间。总有一种感觉,本田把发动机技术玩得登峰造极,混动技术却被丰田eCVT占领先机,只能一直翻来覆去尝试各种方案。从两个离合器一个电机的i-DCD,到一个离合器两个电机的i-MMD,还有不带离合器带一个电机的IMA。
纯电行驶时,断开离合器,避免倒拖发动机,直接用电动机驱动行驶。
纯电行驶时如果需要发动机介入,那么需要先启动发动机,然后接合离合器,如果衔接不好的话,就能感受到顿挫了。
从结构上看,就是燃油车+电动车
/********************************/
本田i-MMD,一直感觉没什么新意,跟街上跑的混合动力公交车差不多,就多加了个离合器实现巡航避免电路的能量损耗。
离合器接合时,发动机直接驱动车轮,只有一个挡位,高速巡航的时候适用,不知道城市里通勤能够遇到发动机直接驱动的机会有多少。
这不,继雅阁混动推出了i-MMD之后,飞度Shuttle混动又用回IMA了。。。
IMA就是电机附加在发动机与变速箱之间。
总有一种感觉,本田把发动机技术玩得登峰造极,混动技术却被丰田eCVT占领先机,只能一直翻来覆去尝试各种方案。从两个离合器一个电机的i-DCD,到一个离合器两个电机的i-MMD,还有不带离合器带一个电机的IMA。
#####################################第一个问题,关于原理(单纯被eCVT结构吸引,无利益相关;个人片面理解,欢迎拍砖)文字介绍肯定无聊,看看图片。丰田汽车研发中心有介绍混合动力结构的分类:丰田汽车研发中心(中国)有限公司还是觉得无聊?视频奉上。丰田混合动力eCVT原理[字幕]_机械这个是第二代普锐斯eCVT的视频介绍(虽然我觉得倒车的工况不大对),可以知道为什么丰田混合动力汽车不需要变速箱就可以变速+省油+加速快。我当时有个疑问,为什么发动机和MG2可以同时出力。因为在发动机工作的时候,带动行星架旋转,MG1如果空转,并不能给MG2提供任何扭矩,于是问了视频里的教授,他说是靠调整充电速率来调节MG1转速,达到发动机扭矩和MG2扭矩叠加的效果。发动机扭矩和MG2扭矩叠加就像并联式一样;MG1发出来的电又送入MG2,又像串联式,使得整个系统同时兼具了两种混动形式。
#####################################
第一个问题,关于原理(单纯被eCVT结构吸引,无利益相关;个人片面理解,欢迎拍砖)
文字介绍肯定无聊,看看图片。
还是觉得无聊?视频奉上。
我当时有个疑问,为什么发动机和MG2可以同时出力。因为在发动机工作的时候,带动行星架旋转,MG1如果空转,并不能给MG2提供任何扭矩,于是问了视频里的教授,他说是靠调整充电速率来调节MG1转速,达到发动机扭矩和MG2扭矩叠加的效果。
调整了一下回答顺序,就把最早的关于原理的回答放上面。
以上内容由58汽车提供。如有任何买车、用车、养车、玩车相关问题,欢迎在下方表单填写您的信息,我们将第一时间与您联系,为您提供快捷、实用、全面的解决方案。
原创文章,作者:58汽车,如若转载,请注明出处:https://car.58.com/7191835/
