在回答這個(gè)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(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)”集成到一起而設(shè)計(jì)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(shí)捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動(dòng)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(xiàng)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(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)1:省略大量傳動(dòng)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(dòng)軸、差速器乃至分動(dòng)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(shí)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(gè)問題。除開結(jié)構(gòu)更為簡單之外,采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛可以獲得更好的空間利用率,同時(shí)傳動(dòng)效率也要高出不少。
優(yōu)點(diǎn)2:可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方式
由于輪轂電機(jī)具備單個(gè)車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn),全時(shí)四驅(qū)在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛上實(shí)現(xiàn)起來非常容易。同時(shí)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(shí)現(xiàn)類似履帶式車輛的差動(dòng)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(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向(不過此時(shí)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(jià)值。
優(yōu)點(diǎn)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(dòng),因此輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)也就派上了大用場。無論是純電動(dòng)還是燃料電池電動(dòng)車,抑或是增程電動(dòng)車,都可以用輪轂電機(jī)作為主要驅(qū)動(dòng)力;即便是對于混合動(dòng)力車型,也可以采用輪轂電機(jī)作為起步或者急加速時(shí)的助力,可謂是一機(jī)多用。同時(shí),新能源車的很多技術(shù),比如制動(dòng)能量回收(即再生制動(dòng))也可以很輕松地在輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)車型上得以實(shí)現(xiàn)。
如此優(yōu)秀的技術(shù),為什么沒能普及呢?其實(shí)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(shí)現(xiàn)的功能,而且實(shí)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(gè)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(jià)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(dòng)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(dòng)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(dòng)壓力更大,發(fā)熱也更大,如此集中的發(fā)熱對制動(dòng)性能要求非常高,目前只能寄希望于水冷、油冷。且電制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)增加耗能,在目前電池難以突破的狀況下,這個(gè)問題更顯得突出。
總結(jié)
輪轂電機(jī)這項(xiàng)技術(shù)確實(shí)有著很好的優(yōu)勢,不僅能節(jié)省大量空間,還能提升傳動(dòng)效率,是新能源車發(fā)展的一個(gè)很好的方向。但是目前來看這項(xiàng)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(dòng)、噪音以及制動(dòng)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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