CN212811449U - 新能源动力总成冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源动力总成冷却结构，第一中间连通部的一端与第一凹槽连通，第二中间连通部的一端与第二凹槽连通；内冷套面向所述共用部的轴向端面上设置具有入口和出口且呈迷宫结构的第三凹槽，第一中间连通部的另一端与第三凹槽的入口连通，第二中间连通部的另一端与第三凹槽的出口连通；内冷套与外冷套配合后，所述第一凹槽与内冷套的内壁面结合形成输入冷却通道，第二凹槽与内冷套的内壁面结合形成输出冷却通道，内冷套与共用部配合后形成共用部冷却通道，中间连通部与内冷套的内壁面结合形成连接共用部冷却通道与输入冷却通道以及输出冷却通道的冷却连通通道。本实用新型具有提高冷却效率的优点。

Description

新能源动力总成冷却结构

技术领域

本实用新型涉及汽车变速器技术领域，特别涉及一种新能源动力总成冷却结构。

背景技术

新能源动力总成是未来汽车行业发展趋势。电机+控制器+变速器的混动产品及减速器+电机+控制器的三合一纯电动***中，电机和变速器(或减速器)均有发热现象，***散热结构对电机性能及变速器润滑有极大影响。

在现有常见动力***结构中，存在变速器端因离合器发热量大，变速器油温高，需要外部增加油冷器对润滑油进行冷却，总体成本高的问题。

为解决上述问题，目前常用的变速器润滑油冷却方案是加油冷器。

发明内容

本实用新型提供一种可提高冷却效率的新能源动力总成冷却结构。

实现上述目的的技术方案如下：

新能源动力总成冷却结构，包括变速器壳体、电机壳体，变速器壳体的一端与电机壳体的一端连接后，在变速器壳体与电机壳体之间形成共用部，电机壳体包括外冷套以及位于外冷套内腔中的内冷套，所述内冷套的外周面上设有第一凹槽和第二凹槽，内冷套的外周面还设有中间连通部，中间连通部包括第一中间连通部、第二中间连通部，其中，第一中间连通部的一端与第一凹槽连通，第二中间连通部的一端与第二凹槽连通；

内冷套面向所述共用部的轴向端面上设置具有入口和出口且呈迷宫结构的第三凹槽，第一中间连通部的另一端与第三凹槽的入口连通，第二中间连通部的另一端与第三凹槽的出口连通；

内冷套与外冷套配合后，所述第一凹槽与内冷套的内壁面结合形成输入冷却通道，第二凹槽与内冷套的内壁面结合形成输出冷却通道，内冷套与共用部配合后形成共用部冷却通道，中间连通部与内冷套的内壁面结合形成连接共用部冷却通道与输入冷却通道以及输出冷却通道的冷却连通通道。

本实用新型具有以下优点：

1.由于本实用新型在电机壳体以及电机壳体和变速器壳体之间的共用部均形成了冷却介质流过的通道，并且这些通道是互通的，因此本实用新型可以同时带走电机和一部分变速器上的热量，使动力总成的总体散热性能获得提升。

2.由于本实用新型将冷却结构设置成双通道的结构，在增加散热接触面积的同时增加冷却介质面积，增强电机散热能力。散热能力越好，电机峰值运行时不会出现降功率工作情况。

3.散热筋板增强变速器端散热能力，当电机冷却***和变速器散热筋板带走的变速器热量足够多时，甚至可取消变速器油冷器，节约成本。

总之，跟现有技术相比，本实用新型通过增大散热接触面积和冷却液面积的方式增强动力总成散热能力。

附图说明

图1为新能源动力总成冷却结构的剖视图。

图2为内冷套与变速器壳体结合的示意图。

图3为内冷套的外形结构示意图。

图4为内冷套的剖视图；

图5为图3的左视图。

图6为图1的侧视图。

图7为散热筋板的示意图。

1为变速器壳体，2为共用部，3为外冷套，4为内冷套，5为第一凹槽，6为第二凹槽，7为第三凹槽，7a为入口，7b为出口，8为散热筋板，9为集油槽，10为轴承孔端面，11为后端盖合箱面，A为输入冷却通道，B为输出冷却通道，C为共用部冷却通道，D为冷却连通通道。

具体实施方式

下面结合图1到图7对本实用新型进行详细地说明。

本实用新型的新能源动力总成冷却结构，包括变速器壳体1、电机壳体，变速器壳体1 的一端与电机壳体的一端连接后，在变速器壳体1与电机壳体之间形成共用部2，电机壳体包括外冷套3以及位于外冷套3内腔中的内冷套4。

所述内冷套4的外周面上设有第一凹槽5和第二凹槽6，内冷套4的外周面还设有中间连通部，中间连通部包括第一中间连通部、第二中间连通部，其中，第一中间连通部的一端与第一凹槽5连通，第二中间连通部的一端与第二凹槽6连通。

内冷套4面向所述共用部2的轴向端面上设置具有入口7a和出口7b且呈迷宫结构的第三凹槽7，第一中间连通部的另一端与第三凹槽7的入口7a连通，第二中间连通部的另一端与第三凹槽7的出口7b连通。

内冷套4与外冷套3配合后，所述第一凹槽5与内冷套4的内壁面结合形成输入冷却通道A，第二凹槽6与内冷套4的内壁面结合形成输出冷却通道B，内冷套4与共用部2配合后形成共用部冷却通道C，中间连通部与内冷套4的内壁面结合形成连接共用部冷却通道C与输入冷却通道A以及输出冷却通道B的冷却连通通道D。

上述输入冷却通道A、输出冷却通道B、冷却连通通道D分别对电机内部的结构(例如定子)进行冷却，而共用部冷却通道C一方面对电机内部的结构(例如支撑转子的轴承)进行冷却，另一方面能带走变速器壳体1上的热量，因此，由输入冷却通道A、输出冷却通道B、冷却连通通道D、共用部冷却通道C形成的冷却结构，可分别对电机以及变速器进行冷却，使新能源动力总成的冷却效率获得提升。另外，上述的冷却结构为双通道结构，即无论是在电机壳体上，还是在共用部2处，均存在冷却介质的输入和输出通道，显然，双通道的结构可进一步地提高冷却效率，使新能源动力总成的散热效率获得提高。

所述外冷套3与变速器壳体1一体成形，所述内冷套4与变速器壳体1焊接。将铸造好的内冷套4装入外冷套3中，在轴承孔端面10和外冷套3与后端盖合箱面11的位置分别通过搅拌摩擦焊焊接密封，或者两者通过密封圈密封。两者装配好后再加工内冷套4内径和轴承孔等位置。

第一凹槽5和第二凹槽6交替螺旋缠绕地布置在内冷套4的外周面上，输入冷却通道A 以及输出冷却通道B均为螺旋的通道。第一凹槽5和第二凹槽6供冷却介质流通的面积相同，即第一凹槽5和第二凹槽6具有相同的尺寸，即第一凹槽5和第二凹槽6的螺旋长度，螺距 P，水道截面长a，宽b均相同。由于本实用新型采用双通道的结构使冷却通道的数量增加，散热面积相较于单道水道散热面积增加。

还包括设置于变速器壳体1内部的散热筋板8，散热筋板8上设有集油槽9。在加工时，先用冲压工艺将散热筋板8冲压成型，变速器壳体1铸造后再将两者焊接在一起。或者先将散热筋板8冲压成型，变速器壳体1铸造时在模具中放入冲压好的散热筋板8将两者铸造成一体。

本实用新型的新能源动力总成冷却结构在于增大热接触面积和增大冷却液面积增强散热能力。热流密度计算公式为q＝Φ/X，其中Φ为热流量，X为导热方向截面积。

当冷却介质通过由输入冷却通道A、冷却连通通道D、共用部冷却通道C、输出冷却通道 B形成的冷却结构时，带走热量能力计算公式为P＝h×Y×Δt，其中h为传热系数，Y为冷却回路中流过冷却介质面积，Δt为水与管道的温差。

传热系数计算公式为h＝Nu×α/De，其中α为冷却液导热系数，Nu为怒赛尔数，De为当量直径。当量直径计算公式为De＝4×Y/U＝(4ab)/[2×(a+b)]，其中a、b分别为输入冷却通道A、冷却连通通道D、共用部冷却通道C、输出冷却通道B的长、宽。U为水道湿润周长。怒赛尔数计算公式为Nu＝0.021Re^0.8Pr^0.43εr，其中Re为雷诺数，Pr为普朗特数，εr为螺旋管道修正系数。

对于相同体积的动力总成，当进入冷却结构的冷却介质的流量为8L/min时，根据前述计算公式算出本实用新型中的冷却结构能带走热量为4813W，螺旋长度、螺距等相同的单通道未延长至底部(即没有共用部冷却通道C)的冷却结构能带走的热量为3244W。根据计算可知，本实用新型的新能源动力总成冷却结构具有使冷却介质面积增加和散热面积加大增强其散热能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.新能源动力总成冷却结构，包括变速器壳体(1)、电机壳体，变速器壳体(1)的一端与电机壳体的一端连接后，在变速器壳体(1)与电机壳体之间形成共用部(2)，电机壳体包括外冷套(3)以及位于外冷套(3)内腔中的内冷套(4)，其特征在于，所述内冷套(4)的外周面上设有第一凹槽(5)和第二凹槽(6)，内冷套(4)的外周面还设有中间连通部，中间连通部包括第一中间连通部、第二中间连通部，其中，第一中间连通部的一端与第一凹槽(5)连通，第二中间连通部的一端与第二凹槽(6)连通；

内冷套(4)面向所述共用部(2)的轴向端面上设置具有入口(7a)和出口(7b)且呈迷宫结构的第三凹槽(7)，第一中间连通部的另一端与第三凹槽(7)的入口(7a)连通，第二中间连通部的另一端与第三凹槽(7)的出口(7b)连通；

内冷套(4)与外冷套(3)配合后，所述第一凹槽(5)与内冷套(4)的内壁面结合形成输入冷却通道(A)，第二凹槽(6)与内冷套(4)的内壁面结合形成输出冷却通道(B)，内冷套(4)与共用部(2)配合后形成共用部冷却通道(C)，中间连通部与内冷套(4)的内壁面结合形成连接共用部冷却通道(C)与输入冷却通道(A)以及输出冷却通道(B)的冷却连通通道(D)。

2.根据权利要求1所述的新能源动力总成冷却结构，其特征在于，第一凹槽(5)和第二凹槽(6)交替螺旋缠绕地布置在内冷套(4)的外周面上，输入冷却通道(A)以及输出冷却通道(B)均为螺旋的通道。

3.根据权利要求1所述的新能源动力总成冷却结构，其特征在于，所述外冷套(3)与变速器壳体(1)一体成形，所述内冷套(4)与变速器壳体(1)焊接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的新能源动力总成冷却结构，其特征在于，还包括设置于变速器壳体(1)内部的散热筋板(8)，散热筋板(8)上设有集油槽(9)。

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