EDU（电驱动单元）中的飞溅润滑比表面看起来更为复杂。润滑油必须到达转子轴承，覆盖绕组表面以散热，并通过多根以不同转速旋转的轴为变速箱轴承提供润滑。电机采用主动供油方式，润滑油经转子中心轴注入后由离心力向外甩出；变速箱轴承则主要依赖油底壳的被动飞溅供油。无论哪种方式，润滑油能否到达每一个需要润滑的表面，都取决于几何形状、转速和分布规律——若不对流场进行精细求解，这些因素难以准确预测。
简介
我们将EDU分解为两个耦合的粒子法仿真：首先单独对转子轴进行仿真，确定润滑油在各内部通道中的分配情况；然后对整机进行仿真，电机与变速箱联合建模，以前述通道流量作为输入边界条件。（已发布的案例研究系列为便于阅读拆分为三个部分。）仿真目标是精确掌握内部流动状况：转子通道的供油量、绕组覆盖率的高低分布，以及哪些变速箱轴承供油不足。本文聚焦于仿真结果，而非方法本身。关于粒子法CFD为何适用于飞溅润滑分析以及与网格法的对比，请参阅我们的齿轮箱润滑研究和粒子法与有限体积法CFD的对比。
EDU的特殊性
在传统变速箱中，润滑目标相对单一：将润滑油送达轴承和齿轮接触点。结构紧凑，旋转部件数量有限，润滑路径经过数十年工业实践已有充分认识。
EDU将电机与变速箱集成在同一壳体中，润滑系统必须同时承担两种本质不同的功能。在变速箱部分，润滑剂用于减少齿轮接触面和轴承处的摩擦与磨损；在电机部分，润滑剂的作用是热管理：润滑油必须覆盖绕组表面，将负载下产生大量损耗的部件所积聚的热量带走。这两项需求所指向的润滑油分配策略并不必然一致。
几何结构方面的挑战同样不容忽视。润滑油从转子中心轴进入，经细小内部通道向径向外侧甩出，然后通过直接喷射、飞溅和重力驱动的油膜流动等方式，同时到达电机和变速箱区域，同时多根变速箱轴以不同转速旋转。这正是粒子法CFD天然适合处理的多体运动、自由液面碎裂问题。以下是仿真求解后所揭示的结果。
转子通道流量：一切下游计算的边界条件
所有下游结果都取决于注入转子轴的润滑油如何分配到八条向外输送油液的内部通道。若该分配有误，电机和变速箱的计算结果便建立在错误的边界条件之上。因此，首先单独对转子进行求解，所得通道流量作为整机仿真的输入。精确捕捉这些细小通道需要局部加密的分辨率；完整设置详见第一部分。
电机：绕组覆盖率决定热分析质量
转子通道流量确定后，第二个仿真涵盖整机——电机与变速箱联合建模。先看电机部分。这里的核心问题不仅仅是轴承是否获得润滑，更在于绕组表面的覆盖均匀性：覆盖不均意味着传热不均，而基于单一平均传热系数建立的热模型将无法捕捉热点。
两个转子轴承在仿真窗口内均达到稳态润滑。更具揭示意义的结果是绕组覆盖率：绕组端部覆盖率最高（转子在此处将润滑油直接甩到表面），中间区域覆盖率最低（受几何形状遮挡，无法获得直接喷射）。这一非均匀分布是喷射几何形状的直接结果，也正是热模型所需的空间分辨输入——据此可为绕组各区域分配合理的传热系数，而非使用单一整体值。我们在从油液分布到峰值温度中详细介绍了从油液分布到部件温度的衔接过程。
变速箱：被动飞溅的不足之处
在同一第二个仿真中，变速箱部分出现了最直接的设计发现。三根轴在共用油底壳中以差异显著的转速旋转，仅依靠被动飞溅供油。
在被动飞溅条件下，供油明显不均。中间轴上的一个轴承在整个仿真过程中完全未获供油，输入轴上的一个轴承持续处于严重供油不足状态，而其余轴承则达到正常稳态。这不是微小差异，而是几何形状造成的结构性缺陷，仿真将其直接揭示出来。
输出轴的情况展示了另一面，也揭示了原因。它是唯一一根前轴承供油优于后轴承的轴，原因在于壳体中铸造的一条导轨主动将齿轮甩出的润滑油引导至该轴承。这一规律具有普遍意义：当几何形状主动管理油路时，供油是可靠的；当仅依赖被动飞溅时，则不然。各轴轴承的供油量数据列于第三部分。
EDU设计的整体视角
这两部分仿真展示了粒子法CFD超越流动可视化的价值所在。转子通道流量为整机仿真提供输入，绕组覆盖率图为热模型提供输入，变速箱仿真结果直接指向需要重新审视几何设计的位置。
在中间轴上发现完全干摩擦的轴承，不是简化分析或经验估算所能得到的结果。在几何设计阶段发现这一问题，与在传动系统装配完成后再发现相比，代价几乎为零。
完整结果，包括流量分布图、轴承渲染图和绕组覆盖率图，可在EDU案例研究系列中查阅：
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