輪轂電(dian)機技術是(shi)什么 輪轂電(dian)機的優缺點分析

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(jie)就(jiu)首(shou)先制造出了前輪裝(zhuang)備輪轂電機的電動汽車，在20世(shi)紀(ji)70年代(dai)，這一技(ji)術(shu)在(zai)礦山運輸車(che)等領域得到應用(yong)(yong)。而對于乘用(yong)(yong)車(che)所(suo)用(yong)(yong)的輪轂(gu)電機，日(ri)系廠商對于此(ci)項技(ji)術(shu)研(yan)發開(kai)展較早，目(mu)(mu)前處于領先地位(wei)，包括通用(yong)(yong)、豐田在(zai)內的國(guo)際汽車(che)巨頭(tou)也都對該技(ji)術(shu)有所(suo)涉足。目(mu)(mu)前國(guo)內也有自主品牌汽車(che)廠商開(kai)始研(yan)發此(ci)項技(ji)術(shu)，在(zai)2011年(nian)上(shang)海車展(zhan)展(zhan)出(chu)的瑞麒X1增程電動車就采用了輪轂電機技術。

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)減速(su)裝置，車輪(lun)的轉速(su)與電機相同；而內(nei)轉子式則采用高速(su)內(nei)轉子電機，配備(bei)固定傳動比的減速(su)器，為獲得(de)較高的功率密度(du)，電機的轉速(su)可(ke)高達10000r/min。隨著更為緊湊的(de)行(xing)星齒輪減速器的(de)出現，內轉子式(shi)輪轂電機在功率密度方面比(bi)低速外轉子式(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

對于(yu)傳統(tong)車輛(liang)來說(shuo)，離合器(qi)(qi)、變速(su)器(qi)(qi)、傳動軸、差(cha)速(su)器(qi)(qi)乃至(zhi)分動器(qi)(qi)都是(shi)必不(bu)可少的(de)，而這(zhe)些部件不(bu)但(dan)重量不(bu)輕、讓車輛(liang)的(de)結構更(geng)(geng)為復雜(za)，同時也存在(zai)需要定(ding)期維(wei)護和(he)故障率(lv)的(de)問(wen)題(ti)(ti)。但(dan)是(shi)輪轂電機就很好地解決了這(zhe)個問(wen)題(ti)(ti)。除(chu)開結構更(geng)(geng)為簡單之外，采用輪轂電機驅(qu)動的(de)車輛(liang)可以獲得更(geng)(geng)好的(de)空間利用率(lv)，同時傳動效率(lv)也要高(gao)出不(bu)少。

優點2：可實現多種復雜的驅動方式

由于輪轂(gu)電機(ji)具(ju)備單個車(che)(che)輪獨(du)立驅(qu)動的特(te)(te)性，因此無(wu)論是前驅(qu)、后驅(qu)還是四(si)(si)驅(qu)形式，它(ta)都(dou)可以(yi)比較輕松地實現(xian)，全時(shi)四(si)(si)驅(qu)在輪轂(gu)電機(ji)驅(qu)動的車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)上(shang)實現(xian)起(qi)來(lai)非常容易。同時(shi)輪轂(gu)電機(ji)可以(yi)通過左右(you)車(che)(che)輪的不(bu)同轉(zhuan)速甚至反轉(zhuan)實現(xian)類(lei)似履帶式車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)的差動轉(zhuan)向，大(da)(da)大(da)(da)減小車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)的轉(zhuan)彎(wan)半(ban)徑，在特(te)(te)殊情況下幾乎(hu)可以(yi)實現(xian)原(yuan)地轉(zhuan)向（不(bu)過此時(shi)對車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)轉(zhuan)向機(ji)構和(he)輪胎(tai)的磨損(sun)較大(da)(da)），對于特(te)(te)種車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)很有價值。

優點3：便于采用多種新能源車技術

新(xin)能(neng)(neng)源車(che)型不少都(dou)采(cai)(cai)用電(dian)(dian)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)，因此輪轂電(dian)(dian)機驅(qu)動(dong)(dong)(dong)也(ye)就派上(shang)了(le)大用場(chang)。無(wu)論是純電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)還是燃(ran)料電(dian)(dian)池電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)車(che)，抑或是增程電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)車(che)，都(dou)可(ke)(ke)以(yi)用輪轂電(dian)(dian)機作為主要驅(qu)動(dong)(dong)(dong)力；即便(bian)是對于混(hun)合動(dong)(dong)(dong)力車(che)型，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)采(cai)(cai)用輪轂電(dian)(dian)機作為起步(bu)或者(zhe)急加速(su)時的(de)助力，可(ke)(ke)謂是一(yi)機多用。同時，新(xin)能(neng)(neng)源車(che)的(de)很(hen)多技術(shu)，比(bi)如制(zhi)動(dong)(dong)(dong)能(neng)(neng)量回收（即再生制(zhi)動(dong)(dong)(dong)）也(ye)可(ke)(ke)以(yi)很(hen)輕松地在輪轂電(dian)(dian)機驅(qu)動(dong)(dong)(dong)車(che)型上(shang)得以(yi)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)于普通民用(yong)車輛來說，常常用(yong)一些相(xiang)對(dui)輕(qing)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)材料比如鋁(lv)合金(jin)來制(zhi)作懸掛的(de)(de)(de)部件，以減輕(qing)簧下質(zhi)(zhi)量(liang)，提升懸掛的(de)(de)(de)響應速度。可是(shi)輪轂(gu)電機恰(qia)好(hao)較大幅度地增大了簧下質(zhi)(zhi)量(liang)，同時也增加了輪轂(gu)的(de)(de)(de)轉動慣量(liang)，這對(dui)于車輛的(de)(de)(de)操(cao)控性能(neng)是(shi)不利的(de)(de)(de)。不過考慮到電動車型(xing)大多限于代步而(er)非追求動力(li)性能(neng)，這一點尚不是(shi)最(zui)大缺陷。

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)傳統(tong)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)力商用(yong)車(che)(che)(che)(che)已經有(you)不少裝備了(le)利用(yong)渦流制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)原(yuan)理（也(ye)即電(dian)(dian)阻制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)）的(de)輔助減速(su)設備，比如(ru)很多(duo)卡(ka)車(che)(che)(che)(che)所用(yong)的(de)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)緩速(su)器。而由(you)于(yu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源的(de)關系(xi)，電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)車(che)(che)(che)(che)采用(yong)電(dian)(dian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)也(ye)是(shi)(shi)首選(xuan)，不過對于(yu)輪轂電(dian)(dian)機(ji)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)車(che)(che)(che)(che)輛，由(you)于(yu)輪轂電(dian)(dian)機(ji)系(xi)統(tong)的(de)電(dian)(dian)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)容量(liang)(liang)較小，不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)滿足整車(che)(che)(che)(che)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)要求，都需要附加(jia)機(ji)械制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)，但是(shi)(shi)對于(yu)普(pu)通電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)乘用(yong)車(che)(che)(che)(che)，沒有(you)了(le)傳統(tong)內燃(ran)機(ji)帶(dai)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)真(zhen)空(kong)(kong)泵，就需要電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)真(zhen)空(kong)(kong)泵來提(ti)供(gong)剎(cha)車(che)(che)(che)(che)助力，但也(ye)就意(yi)味(wei)了(le)有(you)著更大的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)消(xiao)(xiao)耗，即便是(shi)(shi)再生制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回收一(yi)些(xie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)，如(ru)果要確保制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)的(de)效能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)消(xiao)(xiao)耗的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)也(ye)是(shi)(shi)影響電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)車(che)(che)(che)(che)續航里(li)程的(de)重(zhong)要因素之一(yi)。

此(ci)外，輪轂電機工作的(de)環境惡劣(lie)，面(mian)臨(lin)水、灰塵等多方面(mian)影響，在密封方面(mian)也有較高要求，同時在設計上也需(xu)要為輪轂電機單獨考慮散(san)熱問題(ti)。

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(niu)矩(ju)間的(de)平衡關(guan)系，以及(ji)轉向時驅動(dong)輪的(de)差速問題(ti)等等，如果(guo)能(neng)在工程上解決這些難題(ti)，輪轂電機驅動(dong)技(ji)術(shu)將在未來的(de)新能(neng)源車中擁有廣闊的(de)前景。