商用车“油冷三合一”黑科技!斯堪尼亚如何用电驱系统油冷革命省下30%能耗?
当传统齿轮油遇上电驱系统
在柴油发动机时代,变速箱、取力器(PTO)和电机各自需要独立的冷却系统——就像为家庭里的冰箱、空调和电脑分别安装散热器。而斯堪尼亚最新发布的ePropulsion油冷系统,用一套共享油路同时冷却电机定转子、变速箱和PTO,堪称商用车界的“中央空调”。这项技术已在量产车型上实现: 电机绕组温度降低15℃ 系统重量减少28kg 冷却能耗节约30%
一、油冷系统的“三体联动”架构
与传统乘用车不同,重型商用车需要应对更复杂的工况:
行星齿轮组
承受高达20,000Nm的扭矩
取力器
(如吊车液压泵):频繁启停导致油温瞬态波动
永磁电机
定子端部绕组发热集中
系统核心设计
(见示意图↓)[插入油路系统简图:行星齿轮+换热器+双泵+电机+PTO的闭环油路]
双路径供油
压力喷射(定子冷却)+重力自流(行星齿轮润滑)
智能油量控制
根据负载自动切换3种油位模式
油液联排技术
转子腔体积油通过虹吸效应自动回收
二、电机定子冷却的毫米级作战
定子端部绕组的散热历来是行业痛点。斯堪尼亚的解决方案充满机械美感:
背部油道迷宫
在定子铁芯背部铣削螺旋流道,压力油以2m/s速度带走热量
36孔精准喷射
端部绕组处布置直径2mm的微型喷孔,CFD仿真显示油膜覆盖率达98%
温差阻击战
通过分区流道设计,将绕组热点温差从40℃压缩到8℃以内
实测数据:在持续坡道工况下,采用油冷的电机功率密度比水冷方案提升17%。
三、行星齿轮组的“淋浴式润滑”创新
不同于传统飞溅润滑,该系统独创:
旋转轴芯供油
通过主轴中空油道,直接向行星齿轮啮合点喷射
零背压设计
无需额外泵送,仅靠重力实现齿轮箱底部油池循环
双模过滤
5μm级滤芯应对正常工况,磁力捕获模式专门对付金属碎屑
四、当油液入侵电机转子时…
在早期测试中,工程师们发现一个致命问题:高速旋转的转子会成为“离心油泵”,将润滑油甩入气隙。解决方案令人叫绝:
粒子仿真先行
模拟300万颗油滴运动轨迹,定位泄漏路径
双通道回收
在转子端部开设导油槽+底部布置负压抽吸孔
自清洁设计
特殊涂层的定子表面使残留油膜快速脱落
五、4类硬件、3种转速的兼容之道
这套系统需要适配:
2种变速箱配置
(单档/双档)
4类PTO接口
(侧置式/同轴式…)
900-1500rpm转速跨度
标准化秘诀:
模块化泵组
只需更换叶轮即可调整流量
可调式换热器
板翅结构间距随冷却需求动态变化
智能油位控制
通过电磁阀实现高/低负载油量切换
结语:油冷技术的商用车野望
当乘用车痴迷于800V高压时,商用车正从“粗放式散热”迈向精密热管理。斯堪尼亚的工程师透露,下一代系统将整合:电池组液冷油热交换废热回收驱动PTO液压系统这套看似传统的油冷技术,或许会成为电动重卡续航突破的关键拼图。
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原文标题 : 商用车“油冷三合一”黑科技!斯堪尼亚如何用电驱系统油冷革命省下30%能耗?

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