从此踏上风火轮?聊聊轮毂电机那些事

提到乾坤圈、混天绫和风火轮,大家肯定会说:“咦!哪托!”(哪吒)。的确,风火轮已经是我们这位三太子标志性的特征了,不过我们今天说的这些“风火轮”可不是给哪吒用的。而相信不久的将来,您的爱车也可以拥有“风火轮”呢!

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什么叫轮毂电机?

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,它将动力、传动系统和制动装置都整合到轮毂内。说白了,最主要的就是把轮子里面装上“发动机”,只不过这个发动机是电力驱动的,而且是独立的。有没有点给汽车装上“风火轮”的感觉?

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跑车大王也玩技术流

我们先来了解下轮毂电机的历史,这项技术其实早在1900年就诞生了。费迪南德·保时捷首先制造出了前轮装备轮毂电机的电动汽车。但由于当时的电池技术比较落后,并没有造成太大影响。而发展到如今,各大汽车巨头都开始涉足这项技术。中国厂商也不甘人后,在2011年上海车展展出的瑞麒X1 EV就采用了轮毂电机技术。

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轮毂电机的结构其实大体相同,包含电控组件的轴承、逆变器、转子和定子等。一般来说,轮毂电机要求轮圈的尺寸较大,需要达到18寸以上。以Protean公司生产的轮毂电机为例,每个电机能够提供100马力(75kW)的最大功率和高达995Nm的扭矩。

轮毂电机的优缺点

优点:

1.应用轮毂电机可以大大简化车辆的结构,传统的离合器、变速箱、传动轴将不复存在。这也意味着节省出更多的空间。

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2.轮毂电机可以与传统动力配合,形成混合动力汽车,电机可以安装在传统轮圈内,再加装一套供电系统就可以实现。

3.由于每个轮胎都是单独驱动的,非常容易实现四驱形式。应用轮毂电机技术甚至可以实现两侧车轮反转来达到原地转向的目的。此外,对于一些特种车辆,如车轮数量超多的“蜈蚣车”来说,轮毂电机也是非常好的解决方式。

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随心所欲驱动每个车轮

缺点:

1.轮毂电机要安装在轮圈内,这使得车辆的簧下质量增加不利于操控。还以Protean公司生产的轮毂电机来看,单个电机的质量为30kg。

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2.电涡流制动容量不高,在重型车上需要配合机械制动系统共同工作。对于电动车而言,要达到更高的制动效果则需要耗费更高的能量,在一定程度上影响了续航里程。

轮毂电机的应用

我们先来看一款福特与舍弗勒合作开发的嘉年华eWheelDrive车型。这款小车就很好的利用了轮毂电机的特性,直接将前驱的嘉年华变成了一辆后驱车。轮毂电机的使用,代替了传统的发动机和传动系统,极大的提高了空间的利用率。

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从图片中可以看出,传统安装发动机的位置被电池组取代,两个后轮则采用轮毂电机驱动。该系统最大功率约110马力(80kW),最大扭矩却达到了700Nm,这就是电机驱动的特点。

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虽然嘉年华eWheelDrive的最高时速只能达到160公里每小时,但700Nm的大扭矩则会带来相当纯粹的加速体验。目前我们还不清楚该款车型的续航里程,如果能够行驶较长的距离势必会在市场受到好评。

据悉,eWheelDrive的每个轮毂电机重约53kg,对于簧下质量的影响比较大。但对于一辆普通家用车来说,其实这并不是太重要。另外,工程师通过对使用轻量化的材料,能够降低重量提升带来的影响。

最后,我们还是来说说中国神车比亚迪吧。在相继推出秦和唐两款产品之后,比亚迪方面宣称在未来还将推出更牛X的“明”。这款车不仅加速更快,而且还将实现四个电机、四轮独立驱动,这不禁让我们想到轮毂电机技术。据悉,比亚迪“黑科技”新车有望于近两年与我们见面。

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总结:轮毂电机这项技术确实有着很好的优势,不仅能节省大量空间,还能提升传动效率,是新能源车发展的一个很好的方向。但是目前来看这项技术还存在许多问题,比如车轮工作环境过于复杂、耐久性不好保证、还有高速的震动、噪音以及制动和悬架的优化等等,这些都是工程师们需要一步步解决的。汽车踏上“风火轮”在短时间来看可能性不大。但随着越来越多的厂商开始重视轮毂电机技术,我们期待轮毂电机量产车问世的那一天并不遥远。

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