輪轂電機(jī)技術(shù)這么火 到底是啥原理?

時間:2019-01-07

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物,早在1900年,保時捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車,在20世紀(jì)70年代,這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而對于乘用車所用的輪轂電機(jī),日系廠商對于此項技術(shù)研發(fā)開展較早,目前處于領(lǐng)先地位,包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。

在回答這個問題之前,首先要說明一下“輪轂電機(jī),“輪轂電機(jī)”說白了就是將車子的“動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)”集成到一起而設(shè)計出來的電機(jī)。

輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物,早在1900年,保時捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車,在20世紀(jì)70年代,這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而對于乘用車所用的輪轂電機(jī),日系廠商對于此項技術(shù)研發(fā)開展較早,目前處于領(lǐng)先地位,包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。

輪轂電機(jī)的優(yōu)缺點

優(yōu)點1:省略大量傳動部件,讓車輛結(jié)構(gòu)更簡單

對于傳統(tǒng)車輛來說,離合器、變速器、傳動軸、差速器乃至分動器都是必不可少的,而這些部件不但重量不輕、讓車輛的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,同時也存在需要定期維護(hù)和故障率的問題。但是輪轂電機(jī)就很好地解決了這個問題。除開結(jié)構(gòu)更為簡單之外,采用輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛可以獲得更好的空間利用率,同時傳動效率也要高出不少。

優(yōu)點2:可實現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動方式

由于輪轂電機(jī)具備單個車輪獨(dú)立驅(qū)動的特性,因此無論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)形式,它都可以比較輕松地實現(xiàn),全時四驅(qū)在輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛上實現(xiàn)起來非常容易。同時輪轂電機(jī)可以通過左右車輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)實現(xiàn)類似履帶式車輛的差動轉(zhuǎn)向,大大減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑,在特殊情況下幾乎可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向(不過此時對車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和輪胎的磨損較大),對于特種車輛很有價值。

優(yōu)點3:便于采用多種新能源車技術(shù)

新能源車型不少都采用電驅(qū)動,因此輪轂電機(jī)驅(qū)動也就派上了大用場。無論是純電動還是燃料電池電動車,抑或是增程電動車,都可以用輪轂電機(jī)作為主要驅(qū)動力;即便是對于混合動力車型,也可以采用輪轂電機(jī)作為起步或者急加速時的助力,可謂是一機(jī)多用。同時,新能源車的很多技術(shù),比如制動能量回收(即再生制動)也可以很輕松地在輪轂電機(jī)驅(qū)動車型上得以實現(xiàn)。

如此優(yōu)秀的技術(shù),為什么沒能普及呢?其實對于輪轂電機(jī),一部分人擔(dān)心的的精確控制四輪轉(zhuǎn)速之類的完全不是什么問題,這只是普通的電控系統(tǒng)就能實現(xiàn)的功能,而且實現(xiàn)起來比傳統(tǒng)汽車容易得多,國外博世、戴姆勒、GE等都能提供可靠方案,國內(nèi)也有幾家可以做的,比如亞太電機(jī)。其次,在極限情況下,比如有一個電機(jī)失靈,系統(tǒng)也可以輕松調(diào)整其他輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速,使整車不至于失控。

真正的問題在于:

1,雖然整車質(zhì)量大大下降,但是簧下質(zhì)量大大提高了,將對整車的操控、舒適性和懸掛的可靠性帶來非常巨大的影響!

2,成本問題,高轉(zhuǎn)化效率、輕量化的四輪輪轂電機(jī)價格居高不下,目前尚不足以吸引廠商進(jìn)行轉(zhuǎn)型。

3,可靠性問題,將精密的電機(jī)放到輪轂上,就算不考慮長期劇烈上下振動和惡劣的工作環(huán)境(水、塵)帶來的故障問題,也要考慮輪轂部分是車禍中很容易受損的部位,維修成本偏高。

4,制動熱量與能耗問題,電機(jī)本身就在發(fā)熱,由于簧下質(zhì)量增加,制動壓力更大,發(fā)熱也更大,如此集中的發(fā)熱對制動性能要求非常高,目前只能寄希望于水冷、油冷。且電制動系統(tǒng)會增加耗能,在目前電池難以突破的狀況下,這個問題更顯得突出。

總結(jié)

輪轂電機(jī)這項技術(shù)確實有著很好的優(yōu)勢,不僅能節(jié)省大量空間,還能提升傳動效率,是新能源車發(fā)展的一個很好的方向。但是目前來看這項技術(shù)還存在許多問題,比如車輪工作環(huán)境過于復(fù)雜、耐久性不好保證、還有高速的震動、噪音以及制動和懸架的優(yōu)化等等,這些都是工程師們需要一步步解決的。

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