特斯拉是轮边电机?别逗了 教你轻松搞懂轮毂电机/轮边电机/集中式电机

滕鹏华

为什么特斯拉拆了外壳只剩底盘依旧像一件工艺品,而且前后还能腾出空间拥有两个大大的行李舱?民间流传较为广泛的解读是这样说的:“特斯拉集成能力强,他们用的是轮边电机”。

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刚刚的答案看似有几分道理。但是这一回答中却有着一个较为严重的错误。特斯拉电驱动系统放在了后桥两轮之间就可以称为轮边电机吗?就这一误区今天我们就来聊一聊什么是轮边电机、轮毂电机、集中式电机。

轮毂电机

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术,因为轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性,所以无论是前驱、后驱还是四驱形式,它都可以比较轻松地实现,全时四驱在轮毂电机驱动的车辆上实现起来非常容易。同时轮毂电机可以通过左右车轮的不同转速甚至反转实现类似履带式车辆的差动转向,大大减小车辆的转弯半径,在特殊情况下几乎可以实现原地转向,这个本事对于特种车辆相当有价值,所以这项技术多使用在特种车辆上例如矿山车、工程车等等。

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米其林轮毂电机结构

而且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。更重要的一点轮毂电机可以和传统动力并联使用,这对于混合动力车型同样很有意义。

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然而在市面量产的乘用车辆上并没有一辆车型使用了此项技术,说了这么多优点量产车不用是几个意思!原因是它的一些弊端会使得其在乘用车的使用上有一点水土不服,轮毂电机要安装在轮圈内,这使得车辆的簧下质量增加首先问题就是不利于操控;第二点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;第三如果动力输出发生细微差距那么在高速行驶中对车辆的方向控制也会造成放大数倍的失控影响。而且难以实现润滑,会使行星齿轮减速结构的齿轮磨损较快使用寿命变短,不易散热,工艺不精良噪音就会较大。在起步、顶风或爬坡等需要承载大扭矩的情况时需要大电流,很容易损坏电池和永磁体,电机效率峰值区域小,负载电流超过一定值后效率下降很快。

综上所述轮毂电机和量产乘用车的结合就目前而言依旧是喜与悲交织的一场故事

轮边电机

所谓轮边电机是电机装在车轮边上以单独驱动该车轮,轮毂电机是电机嵌在车轮轱辘里,定子固定在轮胎上,转子固定在车轴上而不是将动力通过传动轴的形式传递到车轮。

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轮边电机通常是指每个驱动车轮由单独的电动机驱动,但是电动机不是集成在车轮内,而是通过传动电机输出轴连接到车轮(这就是和轮毂电机的差异点)

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但是,安装在车身上的电动汽车电机对整车总布置的影响很大,尤其是在后轴驱动的情况下。由于车身和车轮之间存在很大的变形运动,对传动轴的万向传动也具有一定的限制。还有一点也是我没办法不担心一点,要是有这样一辆车,估计哥们儿睡觉也会担心轮子连着电机一块儿被偷走。

集中式电动机

目前我们所熟知的新能源车型例如特斯拉、北汽新能源、比亚迪纯电动系列产品、江淮iEV系列等等主流的纯电动产品均采用集中式电动机这一形式。不过随着电动车、混动车的发展,越来越多的车可能不止再仅搭载一台集中式电动机,这时可能会出现一台集中式电动机输出的动力仅传递到前轮上,另一台集中式电动机在后轮“使劲儿”(例如特斯拉各种D系列)。

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那么问题来啦,怎样理解才更为直观呢?如果有人问你两者差别你就这样回答他:“单电机放置位置居中,并且同时负责两个轮子驱动的布置方式就叫做集中式电动机,特斯拉绝x不是轮边电机”。

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总结 | 轮边电动机/轮毂电机驱动相对于集中电动机驱动的优点:

① 以电子差速控制技术实现转弯时内外车轮不同转速运动,适用于特种车辆。

② 取消机械差速装置有利于动力系统减轻质量,提高传动效率,降低传动噪声。

③ 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。

④ 降低对电动汽车电机的性能指标要求,且具有冗余可靠性高的特点。

缺点也是很明显

① 为满足各轮运动协调,对多个电动机的同步协调控制要求高。

② 电动机的分散安装布置提出了结构布置、热管理、电磁兼容以及振动控制等多方面的技术难题。

③ 增大簧下质量和轮毂的转动惯量,对车辆的操控有所影响。

④ 怕丢

作者:滕鹏华

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