輪轂西瑪電機(jī)技術(shù)這么火，到底是啥原理？

時(shí)間：2019-12-01 10:00

輪轂電機(jī)技術(shù)這么火，到底是啥原理？

2018-09-05 23:24:00 汽車 / 電池 / 新能源

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。

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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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