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：

1. 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  

2. 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%  

3. 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：

1. 粒子仿真先行

   模拟300万颗油滴运动轨迹，定位泄漏路径  

2. 双通道回收

   在转子端部开设导油槽+底部布置负压抽吸孔  

3. 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。