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深度剖析!蔚来ES8电驱系统拆解分析报告

admin 2025-10-26 105 抢沙发
深度剖析!蔚来ES8电驱系统拆解分析报告摘要: 1、整车概述蔚来作为中国新势力造车企业的领头羊,自出生之日起就自带话题,时至今日仍然是中国汽车行业的话题焦点,ES8作为蔚来旗下真正进入大众视野的一款量产车...

1、整车概述

蔚来ES8电驱技术特点_蔚来es8_蔚来ES8电驱系统拆解分析

蔚来身为中国新势力造车企业里的领头羊,从诞生之日起便自带话题,直至如今依然是中国汽车行业的话题焦点,ES8是蔚来旗下一款真正进入大众视野的量产车,它的产品势力存在可看之处,毕竟它是中国首款累计销售过万的纯电豪华SUV,其售价与用料配得上豪华。

如同先前的奥迪e - tron、捷豹I - PACE这般,在本文之中,仅仅针对其电驱系统开展拆解分析,文章的分析主体结构依旧是从整车切入,进而到系统,最后抵达零部件。

作者本人从事这方面工作,然而就其个人而言,从产品技术层面以及产业布局方向出发,最为看好的是蔚来,同时也最为敬佩蔚来,期望蔚来可以成为中国新势力汽车行业的名片。

毕竟于电驱行业之中,蔚来乃是国内首个进行自主研发的,是首个开展生产车用大功率异步电机的厂家,也是首个着手开展电控工作的厂家,其敢于率先迈出第一步,着实值得令人心生敬佩之情。

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蔚来ES8是大型SUV,它是纯电四驱的,本文拆解分析的是第一代ES8,该第一代ES8前后都是异步感应电机,而最新的ES8已经切换成永磁加异步的组合了。

ES8的前电驱零部件,与后电驱零部件共用,仅仅是壳体外形,做出了更改,目的是去适应前副车架的结构布置,以及悬置位置,同时去适应后副车架的结构布置,以及悬置位置。

ES8的整备质量,达到了2.4吨,然而其百公里加速时间,仅仅只有4.4s,并且最高车速,能够达到200km/h,这完全足以表明,它的电驱系统是强劲的。

除了自研自产的大功率电机电控外,ES8还有两副全铝副车架可用于宣传,ES8的主动空气悬挂也可用于宣传。

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特点:

ES8前电驱布置在了副车架上,ES8后电驱也布置在了副车架上,ES8前副车架是全铝框架式结构,ES8后副车架同样是全铝框架式结构,电驱外面包裹着声学包 。

前电驱总成,是通过四个悬置点来进行固定的,其悬置采用的是质心布置方式,这种布置方式抗扭限位能力强,毕竟该电驱功率高达240kW,所以动力冲击强。左前和右前的主动悬置支架带有橡胶衬套,左后和右后悬置支架1与车身横梁上对应带橡胶衬套的支架相连接。

前电驱的左前悬置主动支架,结构布置呈长悬臂状态,目的是跨过电子转向机,右前悬置主动支架同样如此,结构布置呈长悬臂状态,为的是跨过电子转向机,为提高悬置支架的约束模态,其结构设计得较为粗壮,有好多条加强筋,这致使重量较大,同时向前占据了较大的X向空间,幸亏ES8是大型SUV,空间充足,才能够满足这样的布置要求。

空调压缩机,借助铝质支架,固定于前副车架的前方,空调压缩机支架同副车架之间,存有橡胶衬套,它可降低空调压缩机传至车内的结构噪声与振动,特别是车辆静止时,空调压缩机的噪声传递 。

电驱在前,电驱在后 ,其外围包裹着大面积声学包,声学包由分区块拼接成整体,区块借助魔术贴粘结,魔术贴与声学包之间靠类似于“订书钉”的钉针钉在一起,然而钉针表面经过特殊防腐处理,以此提升防腐能力。

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特点:

原来的电驱左后以及右后悬置支架,是借助螺栓分别连接于车身纵梁之上作为悬置支架的,纵梁之上的悬置支架跟纵梁支架之间存在橡胶衬套,ES8前电驱的两个后悬置支架,每一个都相当于能再分成两部分,如此使得系统刚度有所降低,从空间角度来看的话,左侧后悬置支架原本应当能够直接自电机外壳处生长出来,右侧后悬置支架是处于差速器一端,跟横梁之间的距离比较远,所以只能分成两个悬置支架来连接到纵梁。

前副车架运用全铝框架式结构,其整体尺寸相对较大,进行一次性浇铸成型时,存在工艺难度高以及零件合格率低的状况,所以分成左中右三部分,左右两部分各自浇铸成型,呈现空心式框架,中间部分是方型材,最后把这三部分焊接到一起。

前副车架跟车身借由6点螺栓相连,这其中,中间两点的连接位置设置有橡胶衬套,所以,ES8的前电驱系统归属那种一级半隔振设计,进而整车路径范围内会对一定量的结构噪声传导至车内起到抑制作用。

一眼从汽车构造上能够瞧出来,ES8这一款车极为看重整个车辆的性能表现,同时对于乘坐者的体验感受也相当正视,在用耗费材料方面完全无愧于豪华品牌的车辆标准。

前机舱存在电子转向机,还有空调压缩机,以及水泵,另外有多条水管等总成,这致使前电驱的布置空间比后驱小,所以减速器的布置角度也较大。

尽管前后电驱的零部件存在共用情况,然而减速器的布置角度是有差别的,前驱减速器的布置角度相对较大,差速器差降也就是 Diffdrop 比较大,这种情况下输入轴系的轴承润滑会比较困难,为此供应商 GJT 专门设计了润滑导油槽,而后驱减速器的布置角度较小,近乎零度 。

同时,前后减速器的通气结构不一样,然而壳体上通气孔的位置是相同的,后驱直接用的是直通式通气塞,前驱采用的是通气管,并且加长了冷却回路。

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特点:

当后电驱被固定时,其通过三个悬置点来实现,而这悬置采用了质心布置方式,具备很强的抗扭限位能力,前悬置主动支架带有橡胶衬套,左后悬置主动支架上面有橡胶衬套,右后悬置主动支架同样带有橡胶衬套。

三个悬置支架被连接至后副车架,随后,后副车架借着四个橡胶衬套又连接至车身。

相较于前驱的两个前悬置支架,后电驱的三个悬置支架在体积方面要小很多,从结构方面来看,其约束模态较高,推测应该大于800HZ了。

后副车架采用全铝框架式结构,和前副车架相同,因工艺难度,分为左中右三部分,左右两部分分别浇铸成型,呈空心式框架,中间部分是方型材,之后把三部分焊接在一起,与前副车架不一样的是,后副车架焊接有三根横梁,以此提升整体刚度。

前方副车架与车身的橡胶衬套连接处下方带有限位板,后方副车架与车身的橡胶衬套连接处下方也带有限位板,以此实现前后桥对车身的Z向限位,进而防止车辆经过颠簸路段之后出现多余抖动。

ES8具备主动空气悬挂系统,其可调行程能够达到50mm,这可以满足不同路况下底盘调教的需求,并且空气悬挂的高压气罐悬挂于后桥后方 。

后电驱的三个悬置支架均通过三个螺栓点与电驱连接。

2、电驱系统概述

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ES8电驱的布置是,减速器夹在中间,呈左中右的分布,其整体Z向尺寸小,Y向尺寸加长,重心靠近总成的Y向中心点,前驱为一级半隔振,采用四悬置点限位,后驱是二级隔振,采用三悬置点限位,悬置点都在电机和减速器壳体上,其中减速器均设有俩悬置点 。

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特点:

ES8的前电驱系统零部件,与后电驱系统零部件是共用的,只是在电驱跟整车机械接口这个方面,以及通气结构方面,还有放油塞位置方面,稍微做了一些改动,目的是去适应不同副车架的布置,适应车身结构的铺设。

ES8电驱采用3in1集成式设计,减速器呈夹在中间的左中右布局方式,其与Model 3的集成布局形式类似,电机同为铜转子感应异步电机,只是电机冷却方式不同,三相线穿越减速器的结构形式有别,IPU控制器的功率模块也不一样,另外,Model 3的电机前端盖与减速器前壳体是共壳体集成设计,而ES8减速器与电机之间仅为简单机械连接,由此可见相较于Model 3,ES8的电驱技术水平稍逊一筹,当然就电驱整体技术来讲,Model 3确实难觅对手。

控制器的出水管,与电机的进水管,二者之间借助软管相连,接头的地方运用卡箍 。

高压直流母线,借助螺栓固定于IPU上,还利用压板固定在IPU上,其另一端带有快插接头。

3、电机电控系统

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电机 ES8 与减速器之间有着连接端,此连接端采用大外圆止口定位,还采用了 О 型圈为径向密封方式,电机轴与减速器轴利用花键连接,其中电机轴是外花键,并且电机轴端部加有 О 型圈,以此来密封润滑脂。

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特点:

ES8有着蔚然风格的异步电机设计, stator、rotor、assembly全工序生产, punching piece则是外部采购, double three-phase copper bar, two by two in sets are the outlet lines。

一款异步电机运用了铜转子,其导电性相较于奥迪e - tron所采用的铝转子要高出大约40%,能让损耗降低,还能使发热减少,可将额定功率、额定扭矩提升10%,所以ES8不像e - tron那样需要设计复杂的电机冷却系统。

蔚来采用了激光冷焊工艺技术用于铜转子,这提高了转子强度,然而量产工艺一致性面临着高难度挑战,蔚来目前能够解决这个问题实在是不容易。

电机整体结构,含前端盖,定子,转子,还有电机壳,不存在后端盖结构,直接集成于电机壳上,转子转速,依靠类似非接触式的转速传感器来检测,以此实现电机输出外特性的调整。

电机构成组件里,电机定子部分它那个作冷却用途采用冷却介质循环冷却的水套,是和电机壳这一较大部件整体一同根据特定造型工艺铸而成形的,该特定成型工艺是砂芯铸造工艺,在部件外观外侧部位分布着好些个砂芯孔,最后再是用堵盖来进行封堵,整个铸造出来的结构有着定子安装位置精度较高的特性,还能减少装配时产生的误差等优势,对于电机部件在NVH控制方面是有着一定帮助作用的。

转速码盘装在电机轴前端,它是电机的,传感器单独出线,依靠螺栓把码盘固定在电机轴的码盘套上。

电机轴承所采用的是SKF的定制款高速轴承,此轴承为BB1定制款,是脂润滑封闭轴承,其型号是BB1 - 2516,外径为62mm。

电机前轴承内圈,和电机轴是松配合或者过度配合,其外圈与前端盖是紧配合;后轴承内圈与电机轴为紧配合,之外圈和前端盖是松配合或者过度配合,靠卡环限位,轴承外圈跟壳体、前端盖配合的地方,都加了钢质衬套,衬套在端盖和壳体铸造阶段,直接被铸造进去。

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特点:

ES8控制器具备双三相拓扑结构,该设计是蔚然进行的,是在昆山工厂生产的,其有双IGBT并联情况,这双IGBT来自英飞凌,PCB板是外采的。

英飞凌的双IGBT并联功率模块,避免了高功率状态之下的那些不稳定性,具有更高的安全性与可靠性,还存在更高功率密度的具备情况,该款IGBT在后期阶段属于英飞凌可强化的对象,能把峰值功率从240kW释放到300kW 。

目前缺点也很明显,成本较高。

控制器水冷,出水管直接通过橡胶软管连接到电机进水口。

4、减速器总成概述

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特点:

ES8的减速器,出自GJT(格特拉克_江西)公司,蔚来开展三合一集成设计,对减速器接口提出要求,对布置角度也提出要求。

对于这件事情,我没有办法为你提供帮助。如果你有其他问题,请随时告诉我,我会尽力为你解答。

这减速器归属于常见的那种具有固定速比的平行轴式减速器,其左右壳体呈现三轴式布置,具备开放式差速器,输入轴跟中间轴都采用球加柱轴承的布置形式,也就是一端为固定状态(球),另一端是浮动状态(柱)的限位方法,球轴承承担双向轴向力,轴承全都采用卡环限位,轴向间隙比较大,从而容易导致整车出现Clunk问题。

4.1、减速器运动件

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特点:

现在,针对 EV 减速器,在国内,能够达成 450Nm 容量的箱子是相当少的,GJT 大体上独自占据一档,在可靠性这个方面的设计平衡,GJT 算是挺好的。

GJT为ES8设计的减速器,输入轴采用深沟球轴承与圆柱滚子轴承布置,中间轴同样如此,靠着柱轴承承载能力强的优点,要是选用球轴承,就得用尺寸更大的,按当前安装距可能没法布置,然而柱轴承牺牲了部分效率,针对同一轴GJT在球与柱轴承位置有寿命计算考量,柱轴承布置在承载高的齿轮近端 。

锥轴承布置被差速器采用,该差速器有4000Nm的输出能力具备,从尺寸来看,颇具挑战,载荷谱是怎样的呢,或许唯有切实对比才会知晓。

输入轴内花键,空心轴,采用金属堵盖封堵。

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特点:

因前驱减速器布置角度较大,中间轴布置在上方,轴承润滑有一定难度,GJT为ES8设计的减速器充分考虑输入轴和中间轴轴承问题,为此专门设计导油槽 。

导油槽属于塑料件,其左右两端能插入减速器前壳与后壳,可对输入轴及中间轴的前后轴承(共4个轴承)同时进行润滑,然而GJT在壳体上未设计常见的油道孔,而是于壳体外直接扩开两个大孔,使其与轴承座径直连通,该设计相较于钻油道孔,工艺较为简单,不过会对壳体特别是轴承座结构造成破坏,致使轴承座支撑刚度以及壳体强度降低,同时还会使壳体的噪声辐射增加。

ES8的前后减速器运用了8个卡环,输入轴那儿有4个,中间轴那儿也有4个,卡环或许都没有间隙调整的功能,除了致使轴向间隙大的问题(因要确保卡环便于安装,工艺方面得留间隙),还会使工序以及劳动量增加,目前卡环都是工人手工去安装,存在卡环安装不就位的风险,不清楚GJT产线上有没有相应的检测方法,由此能够瞧出GJT对成本的把控。

输入轴球轴承,其与轴紧配合的是内圈,与壳体之间为过度配合的是外圈,之后要装外圈卡环;中间轴球轴承,其给轴过度或者松配合的是内圈,给壳体紧配合的是外圈,之后要装内圈卡环,最后还要装中间轴堵盖。

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特点:

差速器采用常见开放式差速器,有双行星轮,差速器容量达4000Nm,属于等级较大类差速器。

主减齿圈与差壳连接螺栓等级为12.9,螺栓数量12颗。

半轴轮采用精锻成型工艺,行星轮也采用精锻成型工艺,半轴轮垫片是平垫片,行星轮垫片是球垫片,行星轮轴与行星轮配合处铣削小平面,以此增强润滑,同时行星轮采用了磷化工艺,行星轮垫片采用了磷化工艺,行星轮轴也采用了磷化工艺,进而增强润滑效果和耐磨性。

4.2、减速器壳体及附件

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ES8减速器壳体的材料,是国内常用的那种ADC12压铸铝合金,其内壁相对较为光滑,在内壁当中,除了轴承座处有几处必要的小加强筋之外,其余大量的加强筋都布置在壳体的外侧,如此一来能够减小轴齿的搅油损失。

双定位销位于前后壳之间,通过颗螺栓连接,螺栓数量为25颗,比常见减速器的螺栓数量稍微多几颗,这是因为双三相母排的安装腔体与减速器内腔体隔开,所以需要增加连接螺栓,前后壳结合面涂胶密封,结合面同样采用非光整平面,这使得结合面缝隙处含胶,进而增加密封效果。

壳体内存在两块磁铁,这两块磁铁分布于上下两侧,其目的在于增加磁性材料粉末的吸附 。

ES8的减速器扭矩大转速高,并且前驱布置角度大,中间轴还布置在上方,这给轴承润滑带来较大挑战,为此GJT专门设计了导油槽,还设计了多处挡油筋。

差速器轴承座那里,存在卸油槽设计,除了进油槽之外再有的,增加了油流循环,然而降低了轴承座的整体支撑刚度,以及支撑强度。

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特点:

即便ES8电驱运用了减速器夹在中间的那般左中右三合一集成形式吗、然而受限于电机Y向尺寸呀,电驱总成依旧是很难放置在整车左右对称面附近呢,所以采用了三段式半轴的输出形式呀,当中间半轴单独安装在电驱总成上呀,依靠轴承座来固定哒。

连接差速器端的支撑面,是右半轴与中间半轴联结之处,上面设有螺旋润滑槽,以此增强在差速工况里半轴与差壳之间的润滑效果,避免出现烧蚀失效的情况。

中间轴的堵盖内部有金属骨架,外部包裹橡胶材料。

厂家生产差速器油封者为NAK,其是双回油线,输入轴油封则是KACO,此属于单回油线,两类油封的外径尺寸情况可见附上的图,测量之时存在误差。

驱动视界(北京)技术有限公司

新能源研究院

电驱动研究中心

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