背景介紹：

目前主流的新能源汽車包括純電動式汽車和混合動力式汽車，其中，純電動汽車具備零排放的優(yōu)勢，而且，隨著純電動車續(xù)航里程不斷提升以及充電設(shè)施不斷齊備，純電動汽車在整個汽車領(lǐng)域所占據(jù)的比重也越來越大。當(dāng)前市場主推的純電驅(qū)動汽車一般是由電機、減速器、控制器三個單元集成的三合一電驅(qū)動總成作為驅(qū)動源。

隨著新能源汽車的發(fā)展和普及，市場對于純電動汽車的動力性能要求不斷提高，對電驅(qū)動總成的體積和功率密度要求也越來越高，這就要求動力系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)能盡量的緊湊、輕巧。而且對于電驅(qū)動總成中電機的散熱能力具有較高的要求。采用水冷方案至少存在以下缺點：?

缺點一：在電機中產(chǎn)生熱量的部件是位于殼體內(nèi)部的定子和轉(zhuǎn)子，而水冷散熱器設(shè)置在殼體外部，只能通過殼體對定子和轉(zhuǎn)子進行間接散熱，無法直接冷卻熱源，水冷散熱器與定子、轉(zhuǎn)子之間存在熱阻，導(dǎo)致散熱效率低，嚴重時會導(dǎo)致電機無法正常工作。?

缺點二：水冷方案必須在殼體外布置水冷散熱器，并在殼體中布置水套結(jié)構(gòu)以防止短路，增大了電驅(qū)動總成的體積和重量，無法滿足目前市場的輕量化的需求。?

因此，奇瑞發(fā)明專利CN 115765238 A提供了一種油冷電驅(qū)動總成，該總成由主殼體、減速器總成、電機總成、儲油池和油泵組成，電機總成包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子和定子。通過油液直接冷卻熱源，即油液與定子、轉(zhuǎn)子之間不存在熱阻，有利于提高對定子和轉(zhuǎn)子的散熱效果，從而有利于保證油冷電驅(qū)動總成工作時的可靠性和穩(wěn)定性。同時采用該油冷電驅(qū)總成的新能源電動汽車，也有利于促進電驅(qū)動總成的輕量化發(fā)展。

油冷電驅(qū)動總成的組成及特點：

油冷電驅(qū)動總成包括主殼體、減速器總成、電機總成、儲油池和油泵。主殼體內(nèi)部形成腔體，減速器總成位于主殼體內(nèi)，且與主殼體相連。減速器總成包括輸入軸、輸出軸和至少兩級減速齒輪，輸入軸用于與電機總成中的轉(zhuǎn)軸相連，輸出軸用于驅(qū)動外部器件轉(zhuǎn)動，兩級減速齒輪則用于實現(xiàn)輸入軸與輸出軸之間的減速作用。電機總成轉(zhuǎn)軸位于主殼體內(nèi)，且位于減速器總成的一側(cè)，并且轉(zhuǎn)軸與減速器總成的輸入軸相連。轉(zhuǎn)軸與輸入軸均具有中空結(jié)構(gòu)，并且轉(zhuǎn)軸的一端與輸入軸相連通，轉(zhuǎn)軸的另一端則與主殼體的內(nèi)部相連通。?

儲油池位于主殼體的外側(cè)的底部，即位于主殼體在重力方向的外壁處，儲油池與主殼體相連，以保證儲油池在油冷電驅(qū)動總成中的穩(wěn)定性，并且儲油池與主殼體相連通?？蛇x地，儲油池也可以不與主殼體相連，但需要保證儲油池與主殼體的腔體相連通，從而保證主殼體中的油液可以沿主殼體的內(nèi)壁流回儲油池中。

油泵位于主殼體外，油泵分別與儲油池、環(huán)形油路、輸入軸相連通。油泵用于將儲油池中的油液對外輸送，并用于保證油液在油冷電驅(qū)動總成中循環(huán)流動。其中油泵可以與主殼體相連，也可以不與主殼體相連。油泵和儲油池均位于主殼體外，有利于對油泵和儲油池進行保養(yǎng)、維修或更換，有利于維持油冷電驅(qū)動總成在工作過程中的穩(wěn)定性和可靠性。?

電機總成包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)子套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，且與轉(zhuǎn)軸固定相連。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸之間可以通過鍵連接、過盈配合等方式相連。在電機總成中，定子套設(shè)在轉(zhuǎn)子外，并且定子與轉(zhuǎn)子之間具有間隙。其中定子與主殼體的內(nèi)壁相連，以保證定子的穩(wěn)定性。?

定子外壁具有環(huán)形油路和兩個噴油環(huán)，噴油環(huán)具有環(huán)狀中空結(jié)構(gòu)，并且噴油環(huán)的內(nèi)壁具有多個噴孔以噴出油液。兩個噴油環(huán)位于定子外壁處，且位于定子軸向的兩端，并且兩個噴油環(huán)分別與環(huán)形油路連通，噴油環(huán)用于沿定子的徑向噴油，噴油環(huán)噴出的油會流經(jīng)定子中定子繞組的表面，從而帶走定子繞組上所產(chǎn)生的熱量以實現(xiàn)對定子的散熱作用。其中定子的軸向與轉(zhuǎn)軸的軸線的延伸方向平行，定子的徑向垂直于轉(zhuǎn)軸的軸線的延伸方向。

轉(zhuǎn)軸包括第一軸段、第二軸段和第三軸段，第一軸段、第二軸段和第三軸段同軸，且均具有中空結(jié)構(gòu)。第一軸段位于輸入軸的一側(cè)，第一軸段與輸入軸通過花鍵相連。第一軸段的部分位于儲油腔內(nèi)，第一軸段位于儲油腔的一端是密封的，而第一軸段位于儲油腔的部分的側(cè)壁具有至少一個通孔，這個通孔則用于經(jīng)第一軸段的中空區(qū)域和儲油腔連通。

第二軸段位于第一軸段遠離輸入軸的一端，且與第一軸段相連。第二軸段與第一軸段可以是一體成型的，也可以通過焊接等方式固定相連。第二軸段的中空區(qū)域形成儲油腔，儲油腔與第一軸段的另一端相連通。轉(zhuǎn)子套設(shè)在第二軸段上，且與第二軸段相連，并且儲油腔的徑向尺寸大于第一軸段的徑向尺寸，因此油液由第一軸段進入儲油腔后，流速降低，有利于使油液與轉(zhuǎn)子充分進行熱交換，從而有利于提高對轉(zhuǎn)子的換熱效果。?

第三軸段則位于第二軸段遠離第一軸段的一端，且與第二軸段相連，其中，第三軸段與第二軸段可以是一體成型的，也可以通過焊接等方式固定相連。第三軸段的一端與儲油腔相連通，并且第三軸段的另一端與主殼體的腔體相連通，以實現(xiàn)油路的循環(huán)。?

第二軸段的中空區(qū)域，即儲油腔的徑向尺寸大于第一軸段的中空區(qū)域的徑向尺寸，大于第三軸段的中空區(qū)域的徑向尺寸，采用該方案，有利于控制儲油腔內(nèi)油液的流速，有利于使油液與轉(zhuǎn)子充分進行熱交換，從而有利于提高對轉(zhuǎn)子的換熱效果。?

綜上所述，儲油池中預(yù)先存儲一定量的油液，該油液是具有潤滑效果和冷卻效果的油液。當(dāng)油冷電驅(qū)動總成開始工作前或開始工作時或工作一定時間后開啟油泵，油泵會從儲油池中持續(xù)獲取油液，并向定子外壁處的環(huán)形油路、減速器總成中的輸入軸輸送油液形成兩條支路。?

一條支路油液流動過程如下：在油泵的作用下，環(huán)形油路中的油液會到達定子兩側(cè)的噴油環(huán)中，并由噴油環(huán)沿定子的徑向?qū)⒂鸵簢姷蕉ㄗ拥亩ㄗ永@組的外圈，定子繞組的外圈的油液在重力的作用下會流至主殼體的底部，然后再由主殼體的底部流回儲油池。?

另一條支路油液流動過程如下：在油泵的作用下，輸入軸內(nèi)的油液會向轉(zhuǎn)軸流動，并由轉(zhuǎn)軸的另一端流到主殼體的腔體內(nèi)，最終由主殼體的底部流回儲油池。?

小結(jié)：油液經(jīng)由環(huán)形油路、噴油環(huán)、定子繞組的外圈和主殼體的底部流回儲油池的過程中，會帶走定子繞組所產(chǎn)生的熱量，即對定子進行直接散熱。油液經(jīng)由輸入軸、轉(zhuǎn)軸和主殼體的底部流回儲油池的過程中，會帶走轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的熱量，即對轉(zhuǎn)子進行直接散熱。采用該方案，油液直接冷卻熱源，即油液與定子、轉(zhuǎn)子之間不存在熱阻，有利于提高對定子和轉(zhuǎn)子的散熱效果，從而有利于保證油冷電驅(qū)動總成工作時的可靠性和穩(wěn)定性。?

電機總成還包括兩個端面油灑，端面油灑具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。兩個端面油灑套設(shè)在轉(zhuǎn)軸的第二軸段上，并且兩個端面油灑分別位于轉(zhuǎn)子軸向的兩側(cè)，兩個端面油灑分別與第二軸段相連，其中端面油灑可以與第二軸段可以是一體成型的，也可以通過焊接或鉚接等方式固定。

端面油灑具有中空結(jié)構(gòu)，且在端面油灑的外壁處設(shè)置有多個噴孔，以噴出油液。兩個端面油灑分別與儲油腔相連通，從而當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，保證端面油灑在離心力的作用下沿第二軸段的徑向噴油。

在油泵的作用下，輸入軸內(nèi)的油液會向第二軸段的儲油腔流動，儲油腔內(nèi)的油液會形成兩條油路分支：一條油路分支為，儲油腔中的油液與轉(zhuǎn)子進行熱交換，然后向第三軸段流動，最后經(jīng)由主殼體的底部流回儲油池；另一條油路分支為，儲油腔中的油液經(jīng)由端面油灑噴出并到達定子的定子繞組的內(nèi)圈，帶走定子繞組的內(nèi)圈處的熱量，最終由主殼體的底部流回儲油池。采用本方案，使得油液可以與定子的定子繞組的內(nèi)圈進行熱交換，并帶走一定的熱量，從而，有利于提高對定子的散熱效果。?

電機總成還包括噴油塊，噴油塊位于第三軸段的中空區(qū)域內(nèi)，且與第三軸段的另一端具有間距。噴油塊在第三軸段的徑向上與電機總成中的旋變機構(gòu)相對應(yīng)，油液流經(jīng)噴油塊后，噴油塊可以將一部分油液噴向電機總成中的旋變機構(gòu)，從而實現(xiàn)對旋變機構(gòu)的散熱。而且噴油塊通過向旋變結(jié)構(gòu)噴油的方式，可以控制由第三軸段流向主殼體的腔體的油液的流速和流量，有利于避免油壓波動帶來的冷卻不足問題。?

定子外壁具有多個軸向油路，多個軸向油路中的一部分位于環(huán)形油路和一個噴油環(huán)之間，且每個軸向油路分別與環(huán)形油路、上述一個噴油環(huán)相連通。多個軸向油路中的另一部分則位于環(huán)形油路和另一個噴油環(huán)之間，且每個軸向油路分別與環(huán)形油路、上述另一個噴油環(huán)相連通。在油泵的作用下，環(huán)形油路中的油液通過環(huán)形油路兩側(cè)的多個軸向油路到達兩側(cè)的噴油環(huán)，從而保證噴油環(huán)沿定子的徑向噴油。?

上述多個軸向油路中的一部分沿定子外壁的圓周方向等間距分布，多個軸向油路中的另一部分沿定子外壁的圓周方向等間距分布?？蛇x地，位于環(huán)形油路同一側(cè)的多個軸向油路可以是非均分分布的，如正弦分布等。?

油冷電驅(qū)動總成還包括油液濾清器。油液濾清器位于主殼體外，油液濾清器可以與主殼體可拆卸相連，以便于維修或替換。油液濾清器分別與油泵、環(huán)形油路、輸入軸相連通，在油泵的作用下，油泵從儲油池中抽取的油液先到達油液濾清器，油液經(jīng)過油液濾清器過濾后再流向環(huán)形油路和輸入軸。采用本方案，油液濾清器可以過濾處油液中攜帶的雜質(zhì)、鐵銹等，有利于保證油液的純凈度，從而，防止油冷電驅(qū)動總成中的部件受到損害，進而，有利于提高油冷電驅(qū)動總成的工作穩(wěn)定性和使用壽命。?

油冷電驅(qū)動總成還包括油冷器。油冷器位于主殼體外，油冷器可以與主殼體可拆卸相連，以便于維修或替換。油冷器分別與油液濾清器、環(huán)形油路、輸入軸相連通。在油泵的作用下，油泵從儲油池中抽取的油液先到達油液濾清器，經(jīng)油液濾清器過濾后的油液到達油冷器，油冷器中循環(huán)水路對油液進行冷卻處理，冷卻后的油液達到環(huán)形油路和輸入軸。作為示例，冷卻前的油液的溫度在90攝氏度零下95攝氏度之間，冷卻后的油液在80攝氏度零下85攝氏度之間。采用本方案，冷卻后的油液可以吸收更多的熱量，有利于提高對轉(zhuǎn)子和定子的散熱效果，從而有利于提高油冷電驅(qū)動總成工作時的可靠性和穩(wěn)定性。?

說明：各部件之間的連通是通過管狀結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的，例如在油泵與油液濾清器之間設(shè)置有油管，定子外壁處的環(huán)形油路也是管狀結(jié)構(gòu)，定子外壁處的軸向油路也是管狀結(jié)構(gòu)。各部件之間通過機加工的方式在部件上開槽或開孔已實現(xiàn)油路的連通，例如，在油泵與油液濾清器之間是通過主殼體上的通孔連通的，定子外壁處的環(huán)形油路是由定子外壁上的環(huán)形槽和主殼體的內(nèi)壁形成的，第二軸段的儲油腔與端面油灑之間的連通是通過機加工的方式在第二軸段上開設(shè)通孔實現(xiàn)的。采用該方案，減少了連通各部件之間的管狀結(jié)構(gòu)的數(shù)量，減少油冷電驅(qū)動總成的配件數(shù)量，有利于進一步優(yōu)化油冷電驅(qū)動總成的尺寸結(jié)構(gòu)，并降低成本。

總結(jié)：

奇瑞新能源汽車的油冷電驅(qū)動總成包括主殼體、減速器總成、電機總成、儲油池和油泵，電機總成包括轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)軸與減速器總成的輸入軸均具有中空結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸的一端與輸入軸相連通，另一端與主殼體的腔體相連通。定子外壁具有環(huán)形油路和兩個噴油環(huán)，兩個噴油環(huán)分別與環(huán)形油路連通，噴油環(huán)用于沿定子的徑向噴油。儲油池與主殼體相連通，油泵分別與儲油池、環(huán)形油路、輸入軸相連通。采用該方案，油液直接冷卻熱源，即油液與定子、轉(zhuǎn)子之間不存在熱阻，有利于提高對定子和轉(zhuǎn)子的散熱效果，從而有利于保證油冷電驅(qū)動總成工作時的可靠性和穩(wěn)定性。