輪轂電機(ji)技術(shu)是(shi)什么 輪轂電機(ji)的優缺點分析(xi)

輪毅電機技術是什么

輪轂電機技術又稱車輪內裝電機技術，它的最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。輪轂電機技術并非新生事物，早在1900年，保時捷就首先制造出了前輪裝備(bei)輪轂(gu)電(dian)機的(de)電(dian)動(dong)汽車(che)，在(zai)20世紀70年代，這一技術(shu)(shu)(shu)在礦山(shan)運輸車(che)等領域得到應用(yong)。而對于(yu)(yu)乘(cheng)用(yong)車(che)所(suo)用(yong)的輪轂電機，日系廠(chang)(chang)商對于(yu)(yu)此(ci)(ci)項技術(shu)(shu)(shu)研發開(kai)展(zhan)較早，目前處于(yu)(yu)領先地位(wei)，包括通用(yong)、豐田在內的國(guo)際汽車(che)巨頭也都對該技術(shu)(shu)(shu)有(you)所(suo)涉足。目前國(guo)內也有(you)自主品牌汽車(che)廠(chang)(chang)商開(kai)始研發此(ci)(ci)項技術(shu)(shu)(shu)，在2011年(nian)上海車展(zhan)展(zhan)出(chu)的(de)瑞(rui)麒X1增程電(dian)動車就(jiu)采(cai)用了輪轂(gu)電(dian)機技術。

輪轂電機驅動系統根據電機的轉子型式主要分成兩種結構型式：內轉子式和外轉子式。其中外轉子式采用低速外傳子電機，電機的最高轉速在1000-1500r/min，無(wu)減(jian)速裝置，車輪的(de)(de)轉(zhuan)速與(yu)電機(ji)相同；而內(nei)轉(zhuan)子式則采(cai)用(yong)高速內(nei)轉(zhuan)子電機(ji)，配(pei)備(bei)固定傳動(dong)比的(de)(de)減(jian)速器，為獲得(de)較高的(de)(de)功(gong)率密度，電機(ji)的(de)(de)轉(zhuan)速可高達10000r/min。隨著(zhu)更為緊湊的行星齒輪減速器的出現，內轉(zhuan)子式(shi)輪轂電機在功率(lv)密度方面比(bi)低速外轉(zhuan)子式(shi)更具競爭力。

輪轂電機的優缺點

優點1：省略大量傳動部件，讓車輛結構更簡單

對(dui)于傳(chuan)統(tong)車(che)輛(liang)來說(shuo)，離合器、變速器、傳(chuan)動(dong)軸、差速器乃(nai)至分動(dong)器都是必不可少(shao)的(de)，而這些部件(jian)不但重(zhong)量(liang)不輕、讓車(che)輛(liang)的(de)結(jie)構更為復雜，同時(shi)也(ye)存(cun)在需要定期維護(hu)和故(gu)障率(lv)的(de)問(wen)題(ti)。但是輪轂(gu)電機就(jiu)很好(hao)地解決了這個問(wen)題(ti)。除開結(jie)構更為簡單之外(wai)，采用輪轂(gu)電機驅動(dong)的(de)車(che)輛(liang)可以獲(huo)得更好(hao)的(de)空間(jian)利用率(lv)，同時(shi)傳(chuan)動(dong)效率(lv)也(ye)要高出不少(shao)。

優點2：可實現多種復雜的驅動方式

由于輪(lun)轂電(dian)機(ji)具備(bei)單個(ge)車輪(lun)獨(du)立(li)驅動的(de)特(te)性，因此(ci)無論是(shi)前驅、后(hou)驅還是(shi)四驅形式，它(ta)都(dou)可以(yi)比較輕(qing)松(song)地(di)實(shi)(shi)現，全時四驅在輪(lun)轂電(dian)機(ji)驅動的(de)車輛上實(shi)(shi)現起來非常容易。同(tong)(tong)時輪(lun)轂電(dian)機(ji)可以(yi)通過左右車輪(lun)的(de)不(bu)同(tong)(tong)轉(zhuan)速甚至反(fan)轉(zhuan)實(shi)(shi)現類似履帶式車輛的(de)差動轉(zhuan)向(xiang)，大(da)大(da)減小車輛的(de)轉(zhuan)彎半徑(jing)，在特(te)殊情(qing)況下幾乎可以(yi)實(shi)(shi)現原地(di)轉(zhuan)向(xiang)（不(bu)過此(ci)時對車輛轉(zhuan)向(xiang)機(ji)構和輪(lun)胎(tai)的(de)磨損較大(da)），對于特(te)種車輛很有價值。

優點3：便于采用多種新能源車技術

新(xin)(xin)能(neng)源車(che)型(xing)(xing)(xing)不少都(dou)采用電(dian)(dian)驅(qu)動(dong)(dong)，因(yin)此輪轂(gu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)驅(qu)動(dong)(dong)也就派上(shang)了大用場。無論(lun)是(shi)純電(dian)(dian)動(dong)(dong)還(huan)是(shi)燃(ran)料電(dian)(dian)池電(dian)(dian)動(dong)(dong)車(che)，抑或(huo)是(shi)增(zeng)程電(dian)(dian)動(dong)(dong)車(che)，都(dou)可以用輪轂(gu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)作為主要驅(qu)動(dong)(dong)力；即(ji)便是(shi)對于混合(he)動(dong)(dong)力車(che)型(xing)(xing)(xing)，也可以采用輪轂(gu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)作為起步或(huo)者急加速時(shi)的(de)助力，可謂是(shi)一機(ji)(ji)多(duo)用。同(tong)時(shi)，新(xin)(xin)能(neng)源車(che)的(de)很(hen)多(duo)技(ji)術，比如制(zhi)動(dong)(dong)能(neng)量回收（即(ji)再生制(zhi)動(dong)(dong)）也可以很(hen)輕松地在輪轂(gu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)驅(qu)動(dong)(dong)車(che)型(xing)(xing)(xing)上(shang)得以實現。

缺點1：增大簧下質量和輪轂的轉動慣量，對車輛的操控有所影響

對(dui)(dui)于普通民用車(che)輛(liang)來說(shuo)，常常用一些相對(dui)(dui)輕質(zhi)的(de)(de)材料比如(ru)鋁合金來制作懸(xuan)掛的(de)(de)部(bu)件(jian)，以減輕簧(huang)下質(zhi)量，提(ti)升懸(xuan)掛的(de)(de)響應速度(du)。可是輪轂(gu)電(dian)機恰好(hao)較大(da)幅度(du)地增大(da)了(le)簧(huang)下質(zhi)量，同時也增加了(le)輪轂(gu)的(de)(de)轉動(dong)慣量，這(zhe)對(dui)(dui)于車(che)輛(liang)的(de)(de)操控(kong)性能是不利的(de)(de)。不過考慮到電(dian)動(dong)車(che)型大(da)多(duo)限于代(dai)步而非追求動(dong)力性能，這(zhe)一點尚不是最(zui)大(da)缺陷(xian)。

缺點2：電制動性能有限，維持制動系統運行需要消耗不少電能

現(xian)在的(de)傳(chuan)統動(dong)力商用車(che)已經有不(bu)少(shao)裝備了(le)利用渦(wo)流制(zhi)動(dong)原(yuan)理（也(ye)即電(dian)阻制(zhi)動(dong)）的(de)輔助減速設備，比如很多卡車(che)所(suo)用的(de)電(dian)動(dong)緩速器。而(er)由于(yu)(yu)能源的(de)關系，電(dian)動(dong)車(che)采用電(dian)制(zhi)動(dong)也(ye)是首選，不(bu)過對于(yu)(yu)輪轂(gu)電(dian)機驅動(dong)的(de)車(che)輛，由于(yu)(yu)輪轂(gu)電(dian)機系統的(de)電(dian)制(zhi)動(dong)容量較小，不(bu)能滿足整車(che)制(zhi)動(dong)性(xing)能的(de)要(yao)求(qiu)，都需(xu)要(yao)附加機械制(zhi)動(dong)系統，但是對于(yu)(yu)普通電(dian)動(dong)乘用車(che)，沒(mei)有了(le)傳(chuan)統內燃機帶動(dong)的(de)真空(kong)泵，就(jiu)需(xu)要(yao)電(dian)動(dong)真空(kong)泵來提供剎車(che)助力，但也(ye)就(jiu)意(yi)味了(le)有著更大(da)的(de)能量消(xiao)(xiao)耗，即便是再生制(zhi)動(dong)能回收一些能量，如果要(yao)確保制(zhi)動(dong)系統的(de)效能，制(zhi)動(dong)系統消(xiao)(xiao)耗的(de)能量也(ye)是影響電(dian)動(dong)車(che)續航里程的(de)重要(yao)因(yin)素之一。

此外，輪轂電(dian)機(ji)工(gong)作的環境惡劣，面臨(lin)水(shui)、灰塵等多方面影響，在密(mi)封方面也有較高要(yao)求(qiu)，同時在設(she)計上也需要(yao)為輪轂電(dian)機(ji)單獨考慮散(san)熱問題。

結語：

與電動機集中動力驅動相比，輪轂電機技術具備很大的優勢，它布局更為靈活，不需要復雜的機械傳動系統，同時也有自己的顯著不足，比如密封和起步電流/扭矩間的(de)平(ping)衡關系，以(yi)及轉向時(shi)驅動輪的(de)差速(su)問(wen)題(ti)等(deng)(deng)等(deng)(deng)，如果能在工(gong)程(cheng)上(shang)解(jie)決這些(xie)難題(ti)，輪轂(gu)電機(ji)驅動技術將在未來(lai)的(de)新(xin)能源車中(zhong)擁有廣(guang)闊的(de)前景。