电动汽车改装/动力总成
请注意存在危险材料和条件，必须采取适当的预防措施和程序来避免造成损坏、伤害甚至致命后果。
直流电机通常会在驱动轴端包含一个内部风扇，以从换向器端将空气吹过电机。对于大多数车辆来说，这通常就足够了。当这样的电机放置在封闭的后驱动装置内（如带有电池箱围绕电机的大众 Type 3）时，这会导致过热，因为热空气会从电机隔室的前部排出，因此可能会被循环通过电机。在这种情况下，需要某种形式的隔板和通风（可能使用电动风扇）。
由于电机通过连接到主轴的内部风扇冷却，因此在山坡上行驶后，电机不应置于空档以滑行下山。
这是成功完成电动汽车改装的关键要素之一。制作不良的适配器板会很快磨损变速箱的前轴承，这会导致大部分传动系统噪音，并可能导致油封和/或齿轮失效。
将电动电机适应到变速箱使用了两个元件，一个固定适配器板将电机外壳连接到变速箱外壳，以及一个旋转联轴器将电机轴连接到飞轮/离合器片/压盘组件（手动变速箱）或曲轴盘/扭矩转换器组件（自动变速箱）。
适配器板提供了电动机和变速箱之间的连接。一些安装（如大众甲壳虫和类似车型）使用如此简单的加工适配器，可以从商业供应商那里以低廉的价格轻松获得。更复杂或不太流行车辆的适配器可能相当昂贵。构建者可以使用下面概述的简单工具来构建这样的板，但需要在布局和制造方面非常精确。出于这个原因，大多数改装者会从专业改装商那里购买适配器板和联轴器作为套件，或者让专业机械师制造板。如果使用平板，则必须采用某种方法将其正确地间隔开，通常通过使用空心管状或块状支座来实现。更常见的是使用一堆平板，在飞轮的大直径和电机的小直径之间形成适配，内部容积足以容纳飞轮面向前方的任何突起（或如果使用独立单元，则为钟罩）。
适配器板上只有几个关键尺寸。总长度（电机后端面和变速箱前端面之间的距离）应精确到 0.25 毫米以内。这不如其他一些尺寸重要，但需要适当的距离，以确保离合器能够正确工作，并且导向轴能够进入导向轴承但不发生卡滞。最关键的尺寸是那些决定变速箱中心与电动机/飞轮中心的对齐方式的尺寸。这里的误差不得超过 0.001 英寸。
对于一些安装，例如早期的大众或保时捷，适配器可以作为非常简单的车床加工而成，带有几个用于安装螺栓的精密孔，而其他车辆，如大众兔子，可能使用单层低成本铝板。
对于其他更典型的车辆，需要更复杂的适配器。一些专业制造商会使用数控铣床从一块厚铝坯料中雕刻出电机到变速箱适配器板。由于材料成本高且铣削时间长，购买一块板将占改装材料成本的很大一部分。
通过仔细的布局和简单的加工，与铣削厚板相比，可以以相对较低的成本制造适配器板。通过使用多个带有垫块的板，可以大幅降低材料和铣削成本。这种方法适合那些具有机械师布局技能并能够使用大型钻床的人。作为下面所示布局方法的替代方案，也可以让机加工车间正确地定位中心，并使用精密铣床设备铣削电机定位孔。为此，机加工车间需要一个空的变速箱前件或钟罩。
注意：此方法需要操作变速箱，因此应先将其排空油。由于剩余的油会从尾轴密封处流出，因此应将变速箱的末端装入袋子。
一些组件可能需要车床或铣床，这项工作可以由机加工车间以适度的成本完成。最难完成的操作是在没有车床的情况下制造均匀且精确的垫块，以及钻电机定位孔。大多数剩余的任务可以使用钻床和带锯或弓锯来完成，这些设备通常可以以低廉的价格获得二手设备。如果要使用旧钻床，钻床套筒轴承的状况将对机器的精度至关重要，因此也对最终适配器板的精度至关重要。
具体设计将由电机和变速箱的特定螺栓图案以及电机和变速箱之间的距离决定。后者的距离通常在 75 到 100 毫米之间。
下面描述的设计使用了三个板，这些板由从一英寸（25 毫米）圆形材料中切割的简单圆柱形垫块隔开。这些垫块必须具有平行面和垂直孔，其中一些孔承载对准销，而另一些孔承载简单的螺栓。
使用了三块铝板。材料应为高强度合金，例如 6061。
- 电机定位板 - 具有一个定位孔（通常约 100 毫米或更大）和 4 个用于螺栓的安装孔，这些螺栓适合电机体上的螺纹孔。该板的厚度为 5 毫米是合适的，因为它不会承受很大的压力。
- 转移板 - 位于电机板和变速箱板之间，具有电机板和变速箱板的螺栓图案。它应足够厚以在电机和变速箱之间的应力下不发生弯曲，6 毫米是合适的，并且必须由优质合金制成。
- 变速箱定位板 - 具有与变速箱匹配的螺栓图案。为了在铣削或钻孔操作中保持稳定，其厚度应约为 2.5 毫米，如果进行铣削（且很薄），则应将其夹在转移板下方。如果由过厚的材料制成，则定位销不会从两侧突出足够的距离来定位变速箱和相应的垫块。
这些板由铝垫块隔开，这些垫块从方形或矩形实体材料中铣削或切割成精确的尺寸。或者，适配器的侧面可以由板条组成，但这将更难制造得非常精确，除非使用多个切割板的“三明治” - 这种方法会消耗大量材料，同时产生大量废料。
在 ICE 车辆中，电机通常通过两个空心定位销与变速箱保持精确对齐，这两个定位销穿过两个安装螺栓。这些定位销通常压入电机缸体。这些定位销和电机定位孔的精确位置对于电机适配板的精度至关重要。从汽车经销商的零部件部门获得新的空心定位销（一套四个，而不是 ICE 车辆中通常使用的两个），用于确保在钻匹配件以及将组件组装到变速箱时达到精确的对齐。
仅需使用专业的车间服务来进行圆柱形垫片的旋转和镗孔以及电机安装孔的飞刀加工或 CNC 加工；其余工作可以使用简单但精确的机械师布局方法和一台实用的钻床来完成。只有勇敢、谨慎、耐心、熟练且失业的人才会考虑使用基本的工具来制作与精确刻线一致的电机孔（这可能，但对大多数人来说并不实用）。
这种制造需要能够精确地布置和钻各种孔。这种布局是通过在要标记的部分涂上机械师的蓝色来完成的，然后用尖锐的工具刻划。（如果没有机械师的蓝色，如果产生的粉末用普通的喷发胶之类的清漆固定，可以使用烛烟或白板笔。所需的原理布局工具是高质量的直尺、刻刀、分规以及大型分规或轨迹刻刀（带有固定枢轴点和可调刻刀的杆）。这些工具不需要购买，因为它们可以由构造者制作。它们不需要精度，而是需要刚度、可调节性和保持设置的能力。好的机械师刻度尺可能有用，但不是必需的。）
布局和切割以及钻孔只有几个关键点。这些是定位销接收器之间的相对距离以及相对于这些距离的中心点的相对位置。这个中心点必须与变速箱驱动轴的设计中心对齐。该轴是变速箱主轴的延伸部分，安装了变速箱内约一半的齿轮。该轴的前部延伸部分承载离合器驱动花键，并且还具有一个称为从动轴的小圆柱形凸起，通常与 ICE 曲轴的接收孔中的轴承配合。
对于二手变速箱，变速箱驱动轴通常会由于轴承磨损而出现一些间隙或摆动，这是更换此轴承或在实际情况下进行更换的一个很好的理由，以及应在变速箱从车辆上卸下时始终更换的前部轴承密封。请注意，电动汽车改装产生的很大一部分噪音将来自这个变速箱前部轴承和变速箱齿轮。建议使用全新翻新的变速箱来获得安静的安装。
如果使用制造商的设计尺寸来布置三个关键点，效果会更好。如果无法获得这些尺寸，则可以使用以下步骤：
首先确定三个关键点的近似位置。这些位置相对于用于制造板的库存并不关键，但这些位置应使变速箱板在变速箱面的所有侧面都有一些额外的材料。
可以通过从定位销孔进行简单的测量来确定变速箱驱动轴的间隙孔的近似位置。使用简单的孔锯，为轴制作一个间隙孔，但只在标记为变速箱的板上进行。如果从动轴延伸到变速箱面之外，则当变速箱板紧靠变速箱面时，该孔将允许从动轴突出。如果从动轴没有延伸到变速箱面之外，则将允许从动轴通过孔观察到。
确定板的适当方向，将从动轴置于孔的中心，并将板用一些C型夹牢固地夹紧到变速箱上。
将一些废木块放在工作台上（如果需要为突出的从动轴腾出空间），并将变速箱与夹紧的板尾轴向上放在工作台上。使用一些喷雾机械师蓝，轻喷到承载定位销的孔中。现在这是这些孔的近似标记。在蓝液干透后，松开变速箱并将其放到一边。如果您没有获得定位销孔位置的合理印象，请清洁工件并重复此过程。
用一条线连接并穿过两个定位销位置的中心，在其中一个孔的中心刻划一条垂直线。用中心冲在该位置冲点。
下一个刻线和冲点标记建立一个需要高精度的关键尺寸。如果做不到精确，变速箱将无法正确地安装在要进入由该标记确定的孔的定位销上。将定位销放入变速箱中。这些销通常在其边缘会有斜面。确定定位销上的一个适当的参考位置进行测量。将机械师刻度尺放在定位销上，并确定定位销外边缘之间的最大距离D1和定位销之间的较小距离D2。确保使用相对于定位销的相同同心参考线 - 这些可能是定位销内孔的极端测量值，例如。这些测量值的平均值 (D1 + D2)/2 是定位销孔中心之间的距离。将此测量值转移到工件上，并刻划第二个孔的位置。此时不要用中心冲冲点。
将两个工件放在一起，使变速箱板的变速箱侧向上。在多个地方夹紧。用钻床为一个孔钻一个导向孔，穿过两个工件。用定位销压配合的适当尺寸重新钻孔。标记第二个工件的外部（朝下的表面）为“电机侧”。松开并分离工件。从变速箱侧小心地将定位销压入“变速箱侧”工件中，使其穿过两侧。将其放在工作台上，放置好垫片，现在就可以将变速箱放在板上，使定位销配合，从动轴穿过孔。然后，您可以将变速箱在板上枢转，使第二个冲点主刻线位于第二个定位销孔的中心。刻线交点应位于该孔的精确中心。如果不是，请根据需要重新刻线并重新检查。现在用中心冲冲点第二个孔。将工件用内表面相互接触夹紧，确保定位销啮合在两个工件中。为第二个定位销钻导向孔并完成钻孔，然后像第一个一样插入。连接的工件现在应该使用定位销干净地安装在变速箱上。如果不是，请考虑将第二个孔重新做，将工件重新旋转 90 度。
下一步：布置中心。
在变速箱板面的中心处从边缘到边缘在两侧以及内部面上的从动轴孔周围涂上蓝色。在连接定位销孔的基线处竖起一条垂直线。这可以通过从参考冲点标记完成，这些冲点标记在基线上的每个定位销上偏移相同的距离。用轨迹刻刀或大型分规画出几组弧线。将这些对的交点用一条刻线连接起来。将这条刻线转移到变速箱面的内表面。或者，您可以在两个冲点标记中的每一个上钻一个小孔（1.6 毫米或更小），并且只在内表面上刻线。
目标是找到电机侧工件上的大型电机定位孔的中心。这将通过从变速箱板的内表面进行间接布局来完成。要最轻松地做到这一点，请准备一个夹具来垂直固定变速箱，或者将其放入一个带有阻挡物的大盒子中。（首先应将变速箱中的油排干。）在变速箱板内表面的从动轴孔周围喷洒或刷上机械师的蓝色。将变速箱板（内表面朝上）放在变速箱上，使其与定位销对齐。您应该观察到从动销中心非常靠近刻线的中心线。如前所述，变速箱驱动轴会有一些摆动，因此，在以下操作中，重要的是通过在几个适当的方向上施加相同的压力，使轴始终偏向每个刻线。请注意，前部油封（尤其是新的油封）可能在达到轴承极限之前施加弹簧力。我们希望逆着轴承极限工作，因此必须首先克服任何油封力。从动轴的末端将有一个小的圆锥形中心孔，用于在最初在车床上切割轴以及铣削或拉削花键时对齐轴。这个中心孔将成为用于制作刻线标记的分规的一条腿的参考。现在可能是分规的尖端被推到或拉到该孔的一侧或另一侧。与摆动一样，重要的是所有刻线都通过将刻刀拉到孔的一侧（从动轴被拉向该侧）来始终如一地完成。我们这里假设这个方向是刻线的方向。
将分规设置为几个厘米的固定距离。
按下从动轴，并拉动分规，在每个主要方向（向上、向下、向左和向右）上画一条弧线。所有刻线标记必须使用相同的分规设置。从变速箱上取下工件。用轻冲在向上和向下弧线与中心线的交点处冲点。
在电机安装板的中心涂上蓝色，然后使其干燥。
现在，我们将在电机安装板上建立中心点。这将通过颠倒板的顺序来完成，但不会翻转板。正常的顺序是将变速箱板的变速箱面朝下，将电机板的电机面朝上。将板以这种方式定向，使定位销孔对齐，将板重新排列，使它们在定位销上对齐，并用夹具固定板。现在可以看到的是变速箱板的内表面，其中心线和在先前步骤中制作的从动轴刻线标记。通过中心从动轴孔可以看到最近涂过蓝色的电机板的未标记中心。将分规设置为比用于从从动轴进行刻线的距离稍长，但不要长到妨碍以下刻线。从变速箱板上的每个轻冲点标记处，通过孔在电机板上刻画一条弧线。将板分开，在弧线的交点处标记一条直线。重新组装并将这条线延伸到变速箱板上的左侧和右侧从动轴弧线的交点处。用轻冲在这些弧线与线的交点处冲点，并从这些冲点标记处在电机板上刻画一对弧线。拆卸并将这些弧线的交点用一条直线连接起来。两条线的交点是所需的电机中心。用中心冲冲点该位置。
质量检查：当变速箱板翻转时，电机中心位置应始终位于变速箱板中心线划线标记的中心位置，前提是变速箱中心点是准确的。
这将构成飞刀或简单数控铣削操作的中心点。您可能需要在机械加工车间完成此工作。您可能需要在机械加工车间完成的另一项工作是间隙块的车削。
在切割电机孔之前，要布置安装螺栓的螺栓图案。典型的电机将使用四个这样的螺栓。螺栓的孔的精度可能低于主电机孔，但不能与螺栓绑定。螺栓图案必须对齐，以便电机电缆以正确的方向展示。通常使用正方形图案（相对于向上），而不是菱形图案。完成此布置后，您就可以钻安装孔，也可以推迟到主孔加工完成后再钻。
电机安装孔必须切割到精确的直径才能与电机上的对准凸缘配合。如果尺寸过小，则需要在保持其精确定位的情况下进行扩大，这可能很困难。如果尺寸过大，可以通过适当的精密垫片进行校正，这些垫片在保持位置方面很麻烦。显然，第一次就做好是最好的。
在切割中心电机孔之前，现在可以钻两个板上的其余变速箱安装孔。确保将两块板以正确的方向相互连接。您可能希望将板安装到变速箱上，用定位销进行螺栓固定，并在其他地方进行夹紧。然后您可以在孔内划线，或者使用一个切断并锐化的肩部螺栓，转动以形成一个小圆圈。取下板，将它们夹紧在一起，然后用钻床进行导向钻孔和精加工钻孔。重新安装并检查间隙，在每个孔中插入肩部螺栓。
完成电机孔后，可以使用它在变速箱板上划出孔标记。然后可以使用弓锯在线的外部进行粗略切割。此孔的目的是为联轴器周围提供间隙。您可能希望将此孔做得更大，因为它将便于访问电机安装螺栓。变速箱面的轮廓可以在变速箱板的适当侧面上标记，并去除多余的金属，主要是为了美观。此去除可能只需要在少数几个特定位置进行。类似的去除可以在电机侧板进行。
（此处将提供更详细的程序）
对于这种类型的适配器板，支架之间将有空隙。为了防止砾石、水和泥浆进入离合器，该区域通过选择合适尺寸的塑料桶并切割环以安装在板之间来封闭。
完成面板和垫片坯料后，可以清除发蓝，然后使用螺栓将板组装到变速箱上。可以在垫片和面板之间流入一种薄的粘合剂，例如氰基丙烯酸酯（CA 或“强力胶”），以将所有东西固定到位（不要将变速箱粘接到适配器上）。当螺栓被卸下时，整个适配器将作为一个整体保持在一起，这在组装电机-适配器-变速箱单元时很方便。
如果安装了联轴器的电机现在可以与适配器板匹配。然后将飞轮和离合器组件连接到适配器。如果离合器片已从组件中取出，则必须使用导向轴工具对齐离合器片，以便在将压盘螺栓固定到飞轮上时对齐。这是必需的，这样当变速箱插入时，导向轴和花键才能正确地与离合器中心花键啮合。变速箱现在可以安装了 - 可能仍然需要稍微旋转飞轮以使离合器花键啮合。现在可以使用适当长度的螺栓、平垫圈和锁紧垫圈将变速箱固定到适配器上。
安装变速箱后，不要忘记更换油！
联轴器和导向轴承
[edit | edit source]联轴器将电机扭矩传递到飞轮或自动变速箱挠性盘。它必须坚固且精确，几乎总是购买完整的或由专业的机械师制造，而不是由建造者制造。大多数联轴器不提供导向轴承，因为导向轴承通常集成到飞轮中。虽然一些无离合器适配器设计时没有变速箱导向轴承，但该轴承对变速箱的长期使用至关重要，并且应始终包括在内，无论是作为联轴器的一部分，还是作为联轴器组件的一部分适配器。
ICE 汽车中的导向轴承通常是滚针轴承，因为它必须在发动机怠速时旋转很多圈。在电动汽车改装中，该轴承可以由润滑的黄铜或青铜制成，因为飞轮和变速箱输入轴之间的相对运动要少得多。
飞轮
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对于使用手动变速箱的车辆，电机驱动飞轮，一个大的圆盘。对于电动汽车改装，飞轮只需要安装离合器，如果使用离合器的话。该圆盘的外边缘将有一个齿圈，该齿圈被收缩或焊接在上面，目的是由启动齿轮驱动。飞轮的后表面安装离合器，并形成驱动离合器片的两个表面中的一个表面。飞轮将具有相当大的重量，以使 ICE 发动机在低速时平稳地怠速。很少情况下，该飞轮可能是与曲轴作为一个整体进行平衡的，在这种情况下，对于此新的应用而言，它可能会严重失衡。ICE 平稳运行所需的额外重量会降低加速度，并且旋转它所需的能量不能轻易回收，从而增加了制动磨损。出于这些原因，对飞轮进行轻量化和平衡是合适的，这在汽车机械加工车间使用专用工具进行。这可能比 ICE 性能增强的情况要轻得多。此外，启动齿圈不再使用，因此可以将其移除以进一步节省重量，除非这会导致飞轮强度下降。不要移除过多的材料，以致飞轮变弱。在周边去除的重量将更有效地提高性能，并且还会减少内部部分的负荷，因此内部部分可以相应地减轻。如果包含压盘安装螺钉螺纹的外部分过度变薄，则需要使用螺母来固定将压盘固定到飞轮上的螺栓。在这种情况下，必须能够以某种方式访问这些螺母，以便完成组件的组装。中央转移板前表面应提供适当的访问端口，或通过穿透圆柱形防尘罩从侧面进行访问。
离合器
[edit | edit source]一些电动汽车没有在手动变速箱中使用离合器。此类装置提供了更大的加速度，因为缺少离合器片、压盘和安装压盘的飞轮的旋转惯量。此类系统需要精确的换挡，以避免损坏变速箱，不建议用于休闲车辆。
离合器应具有足够的闭合弹簧力，以避免在正常运行时打滑。在大多数情况下，使用原装离合器和弹簧是可行的。其他注意事项适用于用于赛车的性能汽车，其中一些采用三块铜片赛车离合器。
使用自动变速箱
[edit | edit source]由于与扭矩转换器相关的效率低下和旋转质量，以及 ICE 发动机和更换电动机的正常运行速度之间的不匹配，通常不建议在 EV 改装中使用未经修改的变速箱。此外，自动变速箱通常依靠发动机怠速旋转来保持变速箱处于准备状态。较旧的自动变速箱将消耗相当多的能量来操作变速箱的油泵。该泵产生压力以操作液压活塞，使离合器带围绕行星齿轮组啮合。一些自动变速箱已经过改装，使用适当加工的花键轴来代替扭矩转换器，实际上形成了一个永久的转换器锁止状态。使用自动变速箱的一个特别优点是存在停车棘爪，它可以防止车辆在车辆不工作时移动，作为驻车制动的补充。换挡应在降低油门的情况下手动进行，因为不再存在扭矩转换器的缓冲作用。
电机支架
[edit | edit source]电机必须牢固地固定在车架上。根据原始安装配置，可以使用或调整现有安装支架以适应电机支架带。由于电动机不会产生内燃机中常见的周期性振动，因此无需使用与内燃机一起使用的那些高度灵活的安装方式。另一方面，硬安装直流电机可能会将传动噪音传递到车架上，而较软的安装可以有效地吸收这些噪音。请注意，传动装置会产生很高的扭转力，因此电机-传动装置单元的某些部分必须固定以防止旋转。这可能需要单独的扭矩臂或使用适配器板上的延伸部分进行安装。
电动汽车改装 索引