电动汽车展望 动力分布思考

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跟着大虎悠,回家不迷路!大虎刺秦王!

随着新能源汽车的主题越来越热,世界各国都在不断研发新的新能源车辆,但最终的形式貌似都往纯电动去。不管如何也许这是个趋势,大虎悠认为,不管能源从何而来,最终以电传动为驱动方式的车辆应该会成为主流。无极变速,先行加速这是其他传动方式无法比拟的。但电传动的布局方式又分几种,也是目前争论比较大的话题。下面我们切入正题逐个探讨。

中央电机布局形式

中央电机:主动力有一台电机提供,然后通过传动轴输出,通过齿轮和差速器、万向节将动力输送到各个需要驱动的车轮上。这种布局基本可以维持传统汽车的原始结构设计,仅仅只是用电机取代了发动机、离合器、变速箱总成。基本上从传统燃油车改造而非来的电动汽车大多走这个路线。

在传统前驱或者后驱车辆中,也一般采用“分布动力”的具体布置形式:车辆前轴或者后轴分别布置一台驱动电机,前轴电机只负责前轴驱动;后轴电机只负责后轴驱动。比如特斯拉就是后轴驱动,后轴电机的布局形式。

轮毂电机布局形式

每个车轮一台电机,电机与轮毂做成一体,这样一来,车辆底盘结构就可以彻底简化。有多少个车轮搭配多少个轮毂电机就完事儿了。如此一来可以让汽车设计彻底走“模块化”路线。

轮边电机布局形式

每个车轮配一台电机,但电机与轮毂非一体化设计,而是电机出现在车轮的附近,电机与轮轴之间,通过单独设置的齿轮减速器来连接匹配。电机经有减速器减速后,再将动力输入到车轮的轮轴。

看起来这是一种介于传统的中央布局与轮毂电机之间的方案,但这种方案同时具备了车辆动力模块化的可能性。此外也避开了轮毂电机的结构复杂化问题。可以说是一种“利用传统结构思路达到先进性能的方案”。

大虎悠的观点

眼下几年间,电动车技术发展速度之快令人咋舌,不少企业纷纷表示未来可能会是轮毂电机布局形式的天下。但是大虎悠对此不以为然,并且一直坚持认为,轮毂电机不会成为未来的主流结构。

1轮毂电机很难绕开功率密度问题

轮毂电机与轮毂“共轴布局”,因此轮毂电机的转速等于车轮的转速。这样一来电机的选择就成了问题:必须选用低速电机,不然转速无法匹配。但对于电机而言,转速越高的电机功率密度也就越高(同等功率下体积可以更小)。而低速的轮毂电机,做到同等功率输出的同时,重量和体积相对都较为惊人。

2轮毂电机无法解决可靠性问题

虽然眼下欧洲某企业已经拿出了使用行星齿轮来减速的高速轮毂电机,但依然无法绕开一个技术难题:可靠性优化的难题。轮毂电机随着轮毂同部上下运动,尤其是在路面颠簸的时候,电机上下跳动的非常剧烈。这对电机平稳安全的输出提出了一个难题。

3轮毂电机与簧下质量之间的矛盾

轮毂电机再加上行星齿轮减速器,又要做到同轴布局,起码就目前的产品来看,其复杂程度已经远超出合理的程度。况且顺便还带出了第三个问题:簧下质量问题。巨大而沉重的电机随着车轮上下跳动,而另一方面为了追求舒适性与操控,工程师们一克一克的再给簧下质量“减肥”。于是乎在这巨大的矛盾面前,想问一句:意义何在?

因此就目前来看,大虎悠个人的观点,是比较支持轮边电机方案。配合高速的小型电机,与结构非常简单的固定齿轮减速器,又不会给悬挂带来太多额外的簧下质量,基本上算是一种能够做到模块化要求的最现实的技术路线。如果你对新能源感兴趣,可以留言谈谈您的观点。

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