Автомобиль / Силовая установка / Электрическая силовая установка / Редуктор электромобиля

Редуктор электромобиля

Редуктор электромобиля уменьшает высокую частоту вращения тягового электродвигателя, увеличивает крутящий момент на колесах и передает его к приводным валам. В большинстве конструкций редуктор объединен с дифференциалом, а иногда входит в единый приводной модуль вместе с тяговым электродвигателем, инвертором, системой охлаждения и электронными датчиками.

Образец правильного английского перевода: редуктор электромобиля - Electric Vehicle Reduction Gear; приводной модуль - Electric Drive Unit; одноступенчатый редуктор - Single-Speed Reduction Gear; передаточное число - Gear Ratio; ведущая шестерня - Drive Gear; ведомая шестерня - Driven Gear; косозубая передача - Helical Gear Set; дифференциал - Differential; входной вал - Input Shaft; выходной вал - Output Shaft; подшипник редуктора - Reduction Gear Bearing; сальник полуоси - Axle Shaft Seal; трансмиссионное масло - Gear Oil; металлическая стружка - Metal Debris.

Эта страница является частью кластера «Электрическая силовая установка» и связана со страницами «Высоковольтная батарея электромобиля», «Зарядная система», «Тяговый электродвигатель электромобиля», «Тепловое управление батареей», «Гул редуктора электромобиля», «Диагностика редуктора электромобиля», «Замена масла в редукторе электромобиля» и «Ремонт редуктора электромобиля».

Для этой темы релевантны масла и смазочные материалы, детали трансмиссии, сальники полуосей и ступичные подшипники, которые нужно учитывать при разграничении трансмиссионного гула. Точное масло, уплотнения, подшипники или приводной модуль подбирают по VIN, оригинальному номеру, конструкции редуктора и спецификации производителя.

Главный принцип: шум из зоны электропривода не доказывает неисправность редуктора. Перед разборкой нужно отделить звук шестерен и подшипников от шума тягового электродвигателя, шин, ступиц, ШРУСов, приводных валов, тормозных механизмов и системы рекуперации.

Не запускайте привод с поднятыми колесами без процедуры производителя и надежной фиксации автомобиля.
Не работайте возле вращающихся колес, полуосей и валов в свободной одежде.
Не открывайте интегрированный приводной модуль без безопасного отключения высоковольтной системы.
Не заливайте универсальное трансмиссионное масло без проверки допуска.
Не превышайте уровень масла. Избыток может вызвать вспенивание, нагрев и утечку через уплотнения.
Не считайте небольшое количество пасты на магните равнозначным крупным частицам металла.
Не заменяйте редуктор только из-за гула без локализации источника.
Не используйте повторно поврежденные сальники, уплотнительные кольца и деформированные пробки.

Содержание

Назначение редуктора
Зачем электромобилю редуктор
Устройство редуктора
Передаточное число
Дифференциал
Подшипники и валы
Сальники и уплотнения
Масло редуктора
Как смазывается редуктор
Признаки неисправности
Гул и вой
Стук и люфт
Вибрация электропривода
Утечка трансмиссионного масла
Металлическая стружка в масле
Перегрев редуктора
Основные причины повреждения
С чем нельзя путать шум редуктора
Дорожный тест
Проверка на подъемнике
Визуальный осмотр
Проверка масла
Контроль температуры
Проверка сканером
Последовательность диагностики
Обслуживание
Замена масла
Ремонт редуктора
Замена приводного модуля
Контроль после ремонта
Типичные ошибки
Товарные группы TESMA
Частые вопросы

Назначение редуктора

Тяговый электродвигатель способен вращаться значительно быстрее колес. Без понижающей передачи такая частота вращения не соответствовала бы необходимой скорости движения и нагрузке на колеса.

уменьшает частоту вращения электродвигателя;
увеличивает крутящий момент на колесах;
передает момент к дифференциалу;
распределяет момент между левым и правым колесом;
обеспечивает работу привода при рекуперации;
поддерживает точное взаимное положение валов и шестерен;
удерживает трансмиссионное масло внутри корпуса;
отводит тепло от зубчатых передач и подшипников.

Зачем электромобилю редуктор

Электродвигатель имеет широкий рабочий диапазон и в большинстве легковых электромобилей не требует классической многоступенчатой коробки передач. Однако между его валом и колесами все равно необходимо постоянное понижающее передаточное число.

Типичная конструкция имеет одну фиксированную передачу. Переключения между ступенями нет, но это не означает, что узел не содержит нагруженных шестерен, подшипников, валов, дифференциала и уплотнений.

Устройство редуктора

входной вал от электродвигателя;
ведущая шестерня;
промежуточная шестерня или вал;
ведомая шестерня главной передачи;
корпус дифференциала;
сателлиты и полуосевые шестерни;
выходные фланцы или шлицы полуосей;
радиальные и упорные подшипники;
сальники полуосей;
уплотнения корпуса;
заливная и сливная пробки;
магнит для сбора металлических частиц;
вентиляционный сапун;
датчики температуры или скорости, если они предусмотрены.

В приводном модуле электродвигатель и редуктор могут иметь общий корпус или отдельные полости. Перед сливом жидкости нужно точно определить, к какой системе относится каждая пробка.

Передаточное число

Передаточное число показывает, во сколько раз редуктор уменьшает частоту вращения и соответственно увеличивает момент на выходе. Оно задается количеством зубьев ведущей и ведомой шестерен.

фактическую скорость автомобиля;
обороты тягового электродвигателя;
тяговые характеристики;
потребление энергии;
работу систем стабилизации;
соответствие программной конфигурации.

Дифференциал

Дифференциал позволяет ведущим колесам вращаться с разной скоростью во время поворота. Он установлен внутри редуктора или непосредственно соединен с главной передачей.

износ сателлитов;
износ оси сателлитов;
повреждение полуосевых шестерен;
люфт в шлицевых соединениях;
износ подшипников корпуса дифференциала;
повреждение главной ведомой шестерни;
трещина корпуса после удара или перегрузки;
неравномерный шум при повороте.

Подшипники и валы

Подшипники удерживают валы в точном положении. Даже небольшой люфт изменяет контакт зубьев и может вызвать вой, неравномерный износ или разрушение шестерен.

гул, усиливающийся со скоростью;
шероховатый шум при вращении;
вибрация корпуса;
люфт входного или выходного вала;
перегрев отдельной зоны корпуса;
металлические частицы в масле;
повреждение сальника из-за движения вала;
изменение шума под тягой и при сбросе момента.

Сальники и уплотнения

старение рабочей кромки;
коррозия или выработка поверхности вала;
люфт подшипника;
неправильная установка сальника;
повреждение при монтаже полуоси;
чрезмерный уровень масла;
закрытый сапун;
перегрев корпуса;
деформация стыка после удара;
неподходящее уплотнение.

Замена сальника без проверки люфта вала может дать только временный результат.

Масло редуктора

Масло создает пленку между зубьями, смазывает подшипники, уменьшает трение, отводит тепло и переносит продукты износа к магниту или зоне отстоя.

материал шестерен и подшипников;
частота вращения электродвигателя;
температурный режим;
наличие электрических компонентов в общем корпусе;
совместимость с уплотнениями;
требования к электрическим свойствам;
способ смазки;
спецификация производителя.

Обозначение вязкости или общее название «трансмиссионное масло» недостаточны для подбора. Нужен точный допуск для конкретного приводного модуля.

Как смазывается редуктор

В простых конструкциях шестерни захватывают масло из нижней части корпуса и разбрызгивают его по зубчатым передачам и подшипникам. В других узлах могут использоваться каналы, насосы, форсунки или отдельный теплообменник.

низкий уровень масла;
неправильная вязкость;
вспенивание из-за перелива;
загрязнение каналов;
неисправность насоса;
перегрев жидкости;
попадание воды;
разрушение присадок;
чрезмерное количество продуктов износа.

Признаки неисправности

гул, усиливающийся со скоростью;
вой при разгоне;
изменение шума при отпускании педали акселератора;
шум при рекуперации;
стук при переходе от тяги к рекуперации;
вибрация под нагрузкой;
рывок при начале движения;
утечка масла возле полуоси или стыка корпуса;
запах перегретой трансмиссионной жидкости;
повышенная температура корпуса;
стружка или крупные частицы на магните;
люфт выходного фланца;
ошибки скорости электродвигателя или приводного модуля;
аварийное ограничение мощности;
заклинивание или тяжелое вращение привода.

Гул и вой

Гул редуктора электромобиля оценивают по скорости, нагрузке, направлению момента и температуре.

шум зависит от скорости автомобиля - возможны подшипники, шестерни, ступицы или шины;
шум зависит от оборотов электродвигателя - возможны мотор, инвертор или входная часть редуктора;
вой сильнее под тягой - возможен контакт рабочей стороны зубьев;
вой сильнее при сбросе тяги - возможна обратная сторона зубьев или подшипник;
шум меняется в повороте - нужно проверять ступицы, дифференциал и ШРУСы;
шум появляется только после прогрева - возможны изменение вязкости, подшипник или тепловой люфт;
шум есть только при рекуперации - нужно оценить обратное направление момента и электрический звук привода.

Стук и люфт

Одиночный удар при переходе от тяги к рекуперации может возникать из-за суммарного люфта в шлицах, дифференциале, приводных валах, ШРУСах или опорах приводного модуля.

люфт полуосей;
состояние внутренних ШРУСов;
шлицы выходных валов;
зазор в дифференциале;
люфт зубчатой передачи;
опоры электродвигателя и редуктора;
крепление подрамника;
зазоры тормозных механизмов;
программную плавность изменения момента.

Вибрация электропривода

деформированный приводной вал;
изношенный внутренний ШРУС;
поврежденная опора приводного модуля;
дисбаланс колеса;
деформация шины;
люфт подшипника;
повреждение ротора электродвигателя;
неравномерный момент из-за ошибки управления;
повреждение зубчатой передачи;
неправильная установка модуля после ремонта.

Утечка трансмиссионного масла

сальники полуосей;
сальник входного вала;
стык половин корпуса;
сливная или заливная пробка;
датчик или технологическая заглушка;
теплообменник редуктора;
трубки принудительной смазки;
трещина корпуса после удара;
сапун при переливе или вспенивании.

Перед ремонтом нужно очистить корпус и определить самую высокую точку появления свежего масла. Поток воздуха во время движения может разносить жидкость далеко от реального источника.

Металлическая стружка в масле

Небольшой слой мелкой металлической пасты на магнитной пробке может быть продуктом нормальной приработки и постепенного износа. Крупные частицы, острые обломки или значительное количество блестящего металла требуют диагностики.

количество материала;
размер частиц;
их форму;
магнитные свойства;
цвет масла;
запах перегрева;
наличие воды или эмульсии;
пробег после предыдущей замены;
наличие шума и вибрации;
результат повторного контроля.

Перегрев редуктора

низкий уровень масла;
чрезмерный уровень и вспенивание;
неподходящая жидкость;
поврежденный подшипник;
чрезмерный натяг подшипников;
неправильный контакт зубьев;
неисправность насоса или теплообменника;
загрязнение каналов;
заклинивание дифференциала;
продолжительное движение с большой нагрузкой;
перегрев тягового электродвигателя в общем корпусе.

Основные причины повреждения

утечка и работа с низким уровнем масла;
применение жидкости без нужного допуска;
загрязнение масла продуктами износа;
попадание воды через сапун или поврежденное уплотнение;
износ подшипников;
неправильная предварительная регулировка подшипников;
нарушение контакта шестерен;
удар в корпус или полуось;
перегрузка привода;
резкие изменения момента при имеющемся люфте;
ошибки сборки после ремонта;
неподходящий герметик в стыке корпуса;
закрытый сапун;
неисправность охлаждения приводного модуля;
внутреннее повреждение тягового электродвигателя.

С чем нельзя путать шум редуктора

электромагнитный звук тягового электродвигателя;
высокочастотный звук инвертора;
обычный звук рекуперации;
гул шин на определенном покрытии;
ступенчатый износ протектора;
ступичный подшипник;
внутренний или наружный ШРУС;
деформированную полуось;
трение защитного щитка тормозов;
заклинивание суппорта;
шум компрессора или электрического насоса;
вибрацию опоры приводного модуля;
аэродинамический шум кузова.

Дорожный тест

Проверить шум на малой скорости.
Постепенно увеличить скорость.
Сравнить движение под тягой и накатом.
Проверить шум при рекуперации.
Сравнить слабую и сильную нагрузку.
Выполнить плавные повороты влево и вправо.
Проверить, зависит ли звук от скорости или момента.
Зафиксировать диапазон появления.
Повторить тест после прогрева.
Сравнить передний и задний привод полноприводной модели, если это возможно штатными средствами.

Проверка на подъемнике

Вращение колес на подъемнике допускается не для всех электромобилей. Нужно учитывать работу систем стабилизации, полного привода и высоковольтного управления.

люфт полуосей;
состояние внутренних ШРУСов;
шум подшипников;
утечку через сальники;
крепление приводного модуля;
контакт корпуса с защитой;
люфт выходных фланцев;
посторонние звуки стетоскопом или электронными датчиками шума.

Визуальный осмотр

следы удара по корпусу;
трещины и деформации;
свежее масло возле сальников;
мокрый стык корпуса;
состояние пробок и уплотнений;
загрязнение сапуна;
следы перегрева;
повреждение высоковольтных разъемов интегрированного модуля;
состояние системы охлаждения;
положение и целостность опор;
контакт с защитой днища;
следы предыдущей разборки.

Проверка масла

фактический уровень;
цвет;
запах;
прозрачность;
наличие пены;
наличие воды или эмульсии;
металлический блеск;
частицы на магните;
соответствие спецификации;
следы смешивания разных жидкостей.

Контроль температуры

левый и правый подшипниковые узлы;
входную часть редуктора;
зону дифференциала;
корпус тягового электродвигателя;
температуру охлаждающей жидкости;
температуру переднего и заднего модулей;
температуру до и после одинаковой нагрузки.

Проверка сканером

частота вращения электродвигателя;
скорость автомобиля;
запрошенный и фактический крутящий момент;
направление момента;
температура электродвигателя;
температура инвертора;
температура приводного модуля;
ошибки датчика положения ротора;
ошибки фазного тока;
ограничение мощности;
статус рекуперации;
ошибки датчиков скорости колес.

Последовательность диагностики

Зафиксировать характер звука или вибрации.
Определить зависимость от скорости, тяги, рекуперации и температуры.
Проверить шины, колеса и ступичные подшипники.
Проверить полуоси и ШРУСы.
Проверить опоры приводного модуля.
Считать все связанные блоки.
Выполнить дорожный тест.
Локализовать шум электронными датчиками или стетоскопом.
Осмотреть корпус и сальники.
Проверить уровень и состояние масла.
Оценить металлические частицы.
Сравнить температуру зон корпуса.
Проверить люфты валов и дифференциала.
Проверить систему охлаждения модуля.
Подтвердить внутренний дефект до разборки или замены агрегата.

Обслуживание

регулярный осмотр на утечки;
контроль состояния сальников полуосей;
проверка креплений и опор;
контроль сапуна;
проверка уровня масла по регламенту;
замена масла, если она предусмотрена производителем;
анализ масла при появлении шума;
контроль охлаждения приводного модуля;
осмотр корпуса после удара в днище;
контроль после ремонта полуосей или подвески.

Замена масла

Проверить точную спецификацию и объем.
Установить автомобиль в предусмотренное положение.
При необходимости довести жидкость до нужной температуры.
Сначала убедиться, что заливная пробка откручивается.
Очистить зону пробок.
Слить масло в чистую емкость.
Оценить цвет, запах и примеси.
Осмотреть магнит.
Установить новые уплотнения пробок.
Затянуть пробки нужным моментом.
Заправить точную жидкость в установленном объеме.
Проверить уровень по процедуре производителя.
Очистить корпус.
Проверить герметичность после поездки.

Ремонт редуктора

Ремонт редуктора электромобиля может включать замену подшипников, сальников, шестерен, дифференциала, валов или корпуса.

точные размеры и допуски;
правильные подшипники;
контроль предварительного натяга;
проверка осевого и радиального люфта;
оценка пятна контакта зубьев;
специальные съемники и пресс;
правильный герметик корпуса;
новые уплотнения;
контроль чистоты;
проверка электродвигателя в общем модуле;
проверка изоляции после сборки;
контрольный тест под нагрузкой.

Замена приводного модуля

VIN автомобиля;
номер приводного модуля;
передаточное число;
тип тягового электродвигателя;
версия инвертора;
расположение передней или задней оси;
конфигурация охлаждения;
высоковольтные разъемы;
программное обеспечение;
требования кодирования и калибровки.

Контроль после ремонта

нет свежей утечки;
уровень масла правильный;
гул не возвращается;
нет стука при изменении направления момента;
вибрация отсутствует;
температура корпуса нормальная;
нет повторных кодов;
тяга и рекуперация работают плавно;
полуоси и сальники остаются сухими;
опоры не смещены;
после контрольной поездки нет металлического шума;
повторная проверка масла не показывает интенсивного образования стружки.

Типичные ошибки

считать любой гул неисправностью редуктора;
не проверить шины и ступичные подшипники;
не сравнить тягу, накат и рекуперацию;
игнорировать полуоси и ШРУСы;
залить масло без нужного допуска;
перелить жидкость;
не проверить сапун;
заменить сальник без проверки люфта вала;
не оценить металл на магните;
промыть редуктор агрессивным средством без разрешения производителя;
установить пробку без нового уплотнения;
не проверить охлаждение интегрированного модуля;
разобрать приводной блок без высоковольтной процедуры;
установить агрегат с другим передаточным числом;
не выполнить программирование после замены.

Товарные группы TESMA

Масла и смазочные материалы

Масла и смазочные материалы

Трансмиссия и уплотнения

Смежные источники гула

Ступичный подшипник

Частые вопросы

Зачем электромобилю редуктор?

Он уменьшает высокую частоту вращения тягового электродвигателя и увеличивает крутящий момент, передаваемый к колесам.

Есть ли в электромобиле коробка передач?

В большинстве моделей используется одноступенчатый редуктор без обычного переключения передач. Однако он содержит шестерни, подшипники, дифференциал, валы, сальники и масло.

Почему редуктор начинает гудеть?

Возможны износ подшипников, повреждение зубьев, неправильный контакт шестерен, низкий уровень масла, неподходящая жидкость или люфт валов.

Как отличить гул редуктора от ступичного подшипника?

Сравнивают зависимость шума от тяги, наката, рекуперации и поворотов. Шум ступицы часто меняется при перераспределении нагрузки в повороте, а шум редуктора может сильнее зависеть от направления крутящего момента.

Нормален ли высокочастотный звук электромобиля?

Часть звуков электродвигателя и инвертора является нормальной. Неисправность подозревают, если звук стал новым, усилился, сопровождается вибрацией, стружкой, утечкой или перегревом.

Нужно ли менять масло в редукторе?

Нужно соблюдать регламент конкретного производителя. Даже без планового интервала масло проверяют при утечке, перегреве, шуме, ремонте или попадании воды.

Какое масло заливать?

Только жидкость с точным допуском для конкретного приводного модуля. Общего универсального масла для всех электромобилей нет.

Чем опасен низкий уровень масла?

Он ухудшает смазку подшипников и зубьев, повышает температуру и может быстро вызвать гул и механическое разрушение.

Что означает стружка на магните?

Мелкая паста может быть результатом постепенного износа. Крупные обломки, острые частицы или значительное количество металла требуют дальнейшей диагностики.

Почему течет сальник полуоси?

Причиной могут быть старение, повреждение при монтаже, выработка вала, чрезмерный уровень масла, закрытый сапун или люфт подшипника.

Можно ли просто заменить сальник?

Да, если вал, посадка и подшипники исправны. При люфте или выработке новый сальник может быстро потечь снова.

Почему шум меняется при рекуперации?

При рекуперации направление крутящего момента изменяется, поэтому нагружается другая сторона зубьев и меняется работа подшипников.

Ремонтируется ли редуктор?

Это зависит от конструкции и политики производителя. Часть агрегатов можно ремонтировать с заменой подшипников, сальников и шестерен, другие заменяют в сборе.

Что подтверждает успешный ремонт?

Отсутствие утечки, гула, стука и вибрации, нормальная температура, правильный уровень масла, плавная тяга и рекуперация, а также отсутствие повторных кодов.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Редуктор электромобиля снижает частоту вращения тягового электродвигателя, увеличивает момент и передает его через дифференциал к колесам. Несмотря на отсутствие обычного переключения передач, узел содержит нагруженные шестерни, подшипники, валы, сальники и трансмиссионное масло.

Правильная диагностика начинается с определения зависимости шума от скорости, тяги, наката, рекуперации и температуры. Затем проверяют шины, ступицы, ШРУСы, полуоси, опоры, уровень и состояние масла, утечки, люфты и нагрев корпуса. Редуктор разбирают или заменяют только после подтверждения внутреннего механического дефекта.