Taycan探秘3 前級變速箱和後級兩檔變速箱

引

言

Taycan這臺車在開發中，我們能看到目前保時捷的工程資源，還是圍繞整車操控、動力總成特別是變速箱層面的設計在做。前面我們看到圍繞800V的電機設計和SiC逆變器設計，其實我覺得對於保時捷工程團隊而言，前後兩個變速箱的設計可能是他們最得意的作品。

備註：動力總成這塊是以摘錄為主，把保時捷的設計中的一些考慮和一些我們之前不清楚的細節介紹清楚，僅供參考

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第一部分 前橋變速箱

前橋變速箱由三個總成所組成，軸向排列分別為輸入級行星齒輪組、負載級行星齒輪組和直齒輪差速器。

圖1 前橋變速箱

輸入級喚醒齒輪組在前橋變速箱以第一傳動比起作用，負載級行星齒輪脫家同時承擔直齒輪差速器驅動，來自前面兩部分的扭矩傳遞到直齒輪差速器的託架，整個前軸變速箱通過內部的機油浸潤進行冷卻，熱量通過法蘭表面和螺栓連接釋放到電機殼體，前驅電機是有冷卻套管的，通過冷卻液主動冷卻

圖2 前橋變速箱分解圖

如下圖所示，我們可以看清楚傳遞路徑，電機的扭矩=》輸入級太陽輪=>負載級行星齒輪託架（通過輸入級行星齒輪託架支撐）=>直齒輪差速器=>橋軸直齒輪=>橋軸到車輪

圖3 前橋變速箱的扭矩傳遞路徑

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後橋兩檔變速箱

後橋的這個變速箱，是三軸變速箱，擁有一個行星齒輪組和兩個離合器，一個離合器負責完成正常的換擋動作，第二個可以使後橋電動機和整個後軸分離。整個變速箱中只有一個換擋執行機構，通過控制兩個離合器的開合負責一檔（15.561：1）、二檔（8.16：1）、倒檔、空檔、P檔所有檔位的執行。 如下圖所示，這個變速箱包含：等速齒輪組1、行星齒輪組、飛輪齒輪組2、爪形聯軸器、膜片彈簧多片式離合器和換擋鼓執行器。

圖4 後橋兩檔變速箱結構

這裡的主要組件包括：

圖5 兩檔變速箱的核心部件

動力傳輸路徑分別為：

1檔傳輸：電機=>等速齒輪組1=>行星齒輪託架=>行星齒輪=>環形齒輪=>帶有差速器的等速齒輪組2=>橋軸=>車輪

2檔傳輸：電機=>等速齒輪組1=>行星齒輪託架=>多片式離合器=>環形齒輪=>帶有差速器的等速齒輪組2=>橋軸=>車輪

圖6 動力傳輸路徑示意圖

這個變速箱的整體工作邏輯，如下圖所示：綠色線為後軸輸出，深綠為一檔、淺綠為二檔，紅色表示前軸輸出，藍色表示綜合輸出。換擋區域根據不同的模式來切換，一檔的扭矩輸出逐漸下降與二檔曲線交匯（85-110km/h左右），檔100公裡每小時的速度，由換檔後的扭矩輸出繼續讓車輛加速。

圖7 換擋邏輯

小結：Taycan這車，從整體的設計邏輯就是用最大的電池，在動力部分優先考慮加速性、高速特性等保時捷原有的駕駛性，所以目前給人詬病比較多的就是整車能耗問題。現在的核心問題是，電動汽車特別是全新平臺，到底哪些是最重要的因素。從Audi E-tron和保時捷Taycan，負責電動汽車的整車的Chief對這塊的把握可能有點松，大眾本身從傳統動力總成的考核指標出發，才能設計出這麼一套從傳統角度來看很牛逼，但是實際上消費者可能並不會特別買單的產品來。這是個人觀點，僅供參考。