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轮毂电机技术

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新能源车现在已经成为汽车行业颇具前瞻性的领域,而新能源车型的驱动技术和传统内燃机汽车有着不小的区别,而其中有一类驱动技术有着很大的发展前景,这就是轮毂电机技术。


1楼2014-05-01 10:05回复
    本田研发的轮毂电机实物


    3楼2014-05-01 10:09
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      2025-05-16 03:28:15
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      典型内转子结构的轮毂电机驱动系统结构示意图


      4楼2014-05-01 10:10
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        轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式:内转子式和外转子式。其中外转子式采用低速外传子电机,电机的最高转速在1000-1500r/min,无减速装置,车轮的转速与电机相同;而内转子式则采用高速内转子电机,配备固定传动比的减速器,为获得较高的功率密度,电机的转速可高达10000r/min。随着更为紧凑的行星齿轮减速器的出现,内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式更具竞争力。


        5楼2014-05-01 10:12
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          轮毂电机的优缺点
          优点1:省略大量传动部件,让车辆结构更简单

          类似上图中这种传统变速器在轮毂电机驱动的车辆上已经见不到了
          传统后驱车车厢后排地板上的突起在电动车上也会消失,为乘员腾出更大的空间


          6楼2014-05-01 10:14
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            对于传统车辆来说,离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的,而这些部件不但重量不轻、让车辆的结构更为复杂,同时也存在需要定期维护和故障率的问题。但是轮毂电机就很好地解决了这个问题。除开结构更为简单之外,采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率,同时传动效率也要高出不少。


            7楼2014-05-01 10:15
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              优点2:可实现多种复杂的驱动方式
              像AHED“先进混合电驱动”样车这样的8轮电驱动很轻松就能实现


              8楼2014-05-01 10:16
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                优点3:便于采用多种新能源车技术
                采用轮毂电机可以匹配包括纯电动、混合动力和燃料电池电动车等多种新能源车型


                10楼2014-05-01 10:18
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                  2025-05-16 03:22:15
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                  轮毂电机可以和传统动力并联使用,这对于混合动力车型很有意义


                  11楼2014-05-01 10:20
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                    新能源车型不少都采用电驱动,因此轮毂电机驱动也就派上了大用场。无论是纯电动还是燃料电池电动车,抑或是增程电动车,都可以用轮毂电机作为主要驱动力;即便是对于混合动力车型,也可以采用轮毂电机作为起步或者急加速时的助力,可谓是一机多用。同时,新能源车的很多技术,比如制动能量回收(即再生制动)也可以很轻松地在轮毂电机驱动车型上得以实现。


                    12楼2014-05-01 10:21
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                      缺点1:增大簧下质量和轮毂的转动惯量,对车辆的操控有所影响
                      铝制下摆臂采用主要就为减重,如果加上轮毂电机,这些努力也就白费了


                      13楼2014-05-01 10:22
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                        对于普通民用车辆来说,常常用一些相对轻质的材料比如铝合金来制作悬挂的部件,以减轻簧下质量,提升悬挂的响应速度。可是轮毂电机恰好较大幅度地增大了簧下质量,同时也增加了轮毂的转动惯量,这对于车辆的操控性能是不利的。不过考虑到电动车型大多限于代步而非追求动力性能,这一点尚不是最大缺陷。


                        14楼2014-05-01 10:23
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                          缺点2:电制动性能有限,维持制动系统运行需要消耗不少电能
                          商用车车桥的内置缓速器采用涡流制动原理,而轮毂电机的制动也可以利用这一原理


                          15楼2014-05-01 10:25
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                            现在的传统动力商用车已经有不少装备了利用涡流制动原理(也即电阻制动)的辅助减速设备,比如很多卡车所用的电动缓速器。而由于能源的关系,电动车采用电制动也是首选,不过对于轮毂电机驱动的车辆,由于轮毂电机系统的电制动容量较小,不能满足整车制动性能的要求,都需要附加机械制动系统,但是对于普通电动乘用车,没有了传统内燃机带动的真空泵,就需要电动真空泵来提供刹车助力,但也就意味了有着更大的能量消耗,即便是再生制动能回收一些能量,如果要确保制动系统的效能,制动系统消耗的能量也是影响电动车续航里程的重要因素之一。
                            此外,轮毂电机工作的环境恶劣,面临水、灰尘等多方面影响,在密封方面也有较高要求,同时在设计上也需要为轮毂电机单独考虑散热问题。


                            16楼2014-05-01 10:26
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                              2025-05-16 03:16:15
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                              结语:
                              与电动机集中动力驱动相比,轮毂电机技术具备很大的优势,它布局更为灵活,不需要复杂的机械传动系统,同时也有自己的显著不足,比如密封和起步电流/扭矩间的平衡关系,以及转向时驱动轮的差速问题等等,如果能在工程上解决这些难题,轮毂电机驱动技术将在未来的新能源车中拥有广阔的前景。


                              17楼2014-05-01 10:27
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