轮毂电机 舒适性就很差
作者:admin 发布时间:2023-11-20 16:07:57 分类:笔记 浏览:146
9月9日,保时捷Taycan纯电动车下线,几年前是造车新势力“群魔乱舞”的时代,现在轮到传统汽车打压它们了,越拉越多大品牌推出高性能纯电动车。
说到Taycan,很多人不知道,其实保时捷老爷子在100年前就造出电动车,而且他整出了一个黑科技——轮毂电机。
看下图,这台长得跟马车一般的电动车,前轮毂是不是接了一个大盘罩子?那就是轮毂电机,现在这玩意儿展览在保时捷博物馆里,一进入口就能看见。
那么,什么是轮毂电机?就是把电机装在车轮里,省掉其他的传动部件。
一辆车装了四轮轮毂电机后,每个轮能智能调节动力,过弯极限不是其他四驱比得上的。
除此之外,轮毂电机还有很多优势,因为取消了很多零部件,发动机、变速箱、离合、传动轴什么都不需要,车辆结构一下子变得简单起来。
但最直接的优势,是动力加速比现在传统布置的电动车更直接,几乎0滞后。
不少车企都在研究轮毂电机,并推出一些实验车。
近半个世纪,尤其日本企业特别感兴趣。
在这么多应用轮毂电机的车中,日本车占了多数,下面有图为证。
1991年,日本庆应义塾大学和东京电力公司联合研发一台IZA跑车,它采用四个外转子式永磁同步轮毂电机,外转子直接和轮毂连接,每个电机最大功率为25千瓦,最高时速达到176km/h,续航里程为270km。
1996年,日本国家环保局联合其他机构推出Luciole小型纯电动汽车,它只有后轮用了轮毂电机,每个轮的最大功率为36千瓦、峰值扭矩为770牛米,因此总的功率为72千瓦、峰值功率为1540牛米。
2000年,日本ARACO推出了更小的COMS小型电动车,电动轮由电机和行星齿轮减速器组成,行星齿轮减速器布置在电动机转子内部,使电动轮的轴向尺寸变得更小。
2001年,又是日本庆应义塾大学,研发出一款8轮电动车,叫KAZ。
这辆车因为像毛毛虫一样的奇葩造型,曾经在网上火过一段时间,我相信你也见过。
它的驱动系统采用的是减速驱动型,行星减速结构没布置在内转子里面,而是和转子并排。
KAZ每个轮的最大功率为55千瓦,整车最大输出功率为440千瓦,极速达到311km/h。
2005年,本田推出一款FCX燃料电池车。
它采用三台电机,其中布置在前方的是“传统电机”,而另外两台电机跟后轮相连。
2008年,法国跑车小厂Venturi和米其林合作,推出了采用米其林“主动轮”技术的Volage跑车。
米其林这套电动轮集成了嵌入式主动悬挂、驱动电机、悬挂电机及盘式制动器。
2011年,中国品牌开始发力,广汽推出一款用两个后轮轮毂电机的纯电动车,每个轮毂电机有8个子电机和子控制系统,全部集成在轮毂内,重量轻、扭矩大、结构紧凑,两个轮毂电机的最大功率为166千瓦,最大扭矩达到了1650牛米。
同样是2011年,奇瑞推出瑞麟X1-EV电动汽车,同样采用轮毂电机。
由于直接将驱动电机装在车轮中,发动机舱故能腾出大量的空间,悬挂系统也有更好的设计。
2018年,造车新势力华人运通发布了一款四轮转向轮毂电机工程车HOV-RE05,它提供了14套不同工况/模式下的智能驱动逻辑,根据不同路况,4个独立的车轮都可改变方向,并且能实时地正反转,自由度极高。
已达到交叉四轮转向(原地调头)侧前向滑行、交叉内前轮反转及外驱内侧轮反转等动作,非常炫酷。
除了上面提到的,历史上还有许多车辆采用了轮毂电机,不仅是乘用车,还有商用车。
比如2016年,奔驰推出的Urban eTruck就采用了带轮毂电机的后轮,整车最大扭矩达到10989牛米。
按上面这么说,轮毂电机至少发展了一百多年,还有不少试验作品,为什么就没法量产呢?下面例举4个原因。
1、难以降低簧下质量。
簧下质量指是车轮、轮胎以及相关附带的一些零部件的运动质量。
如果簧下质量很重,过一个坑就导致车身的明显晃动。
而电机本身采用了铜、永磁铁和其他金属,都是有分量的材料,几乎降不下来。
现在车企都在尽量降低簧下质量,科尼赛克甚至有碳纤维轮毂,减重从脚开始了。
2、散热困难。
由于轮毂电机集成在轮毂内,散热环境差,容易导致电机过热。
而电机过热会导致永磁体退磁,显著降低电机的寿命。
3、轮内空间有限,电机难做得很大,导致动力和扭矩受到较大限制。
4、对可靠性的要求很高。
因为车辆在行驶中受到沙石、泥水的冲击破坏,甚至有涉水的可能性。
而轮毂电机在车轮内所处的就是这样恶劣的环境,这对电机的品质和可靠性有很大考验,与其投入这么多精力,不如做传统布置的电机。
但任何新事物总有缺点和优点,相比主流电动汽车,轮毂电机被少数厂商当做是难得的核心竞争力,谁掌握了它,就不愁其他厂商压制。
但这个过程是痛苦难熬的,这样的例子也不少见,比如转子发动机,可能马自达把它奉为宝贝一样,但发展了这么多年也没让马自达变成一个汽车巨头。
但坚持总会有回报,对吧?毕竟轮毂电机还是有动力加速直接、可四轮独立控制等明显优势。
尤其对于传统汽车落后于发达国家的中国,不少本土企业还在苦力钻研,以期一日将这技术掌握在自己手中。
除了华人运通,恒大新成立的恒驰汽车,未来也有往这个方向发展的趋势。
因为在2019年,恒大就收购了湖北泰特机电和英国轮毂电机公司Protean,由此看出恒大特别看重高门槛、与众不同的核心技术。
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