二、轮毂电机优点
1.传动结构简单
采用轮毂电机后,可以省去离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器,车辆结构更加简单,减轻了质量,而且还可以获得更好的空间利用率,同时传动效率也要高出不少。
2.灵活的驱动方式
由于轮毂电机具备单个车轮独立驱动的特性,因此无论是前驱、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(不过此时对车辆转向机构和轮胎的磨损较大),对于特种车辆很有价值。
常见的驱动方式分为减速驱动和直接驱动两大类。
(1)减速驱动
使用减速驱动方式下,电机通常在高速下运行,且对电机的其他性能没有特殊的要求,所以可以选用普通的内转子电机。减速机构放置在电机和车轮之间,起到减速和增扭的作用。
其优点是电机在高转速下,具有较高的比功率和效率,体积小、质量轻,通过齿轮增大扭矩、爬坡性能好。缺点是难以实现液态润滑、齿轮磨损较快、使用寿命短、不易散热以及工作噪声偏大等。一般适用于丘陵或山区、要求过载能力较大的场合。
(2)直接驱动
直接驱动方式下,电机多采用外转子,即直接将转子安装在轮惘上。为了使汽车能顺利起步,要求电机在低速时能提供大转矩。同时为了使汽车有较好的动力性,电机需具有较宽的调速范围。
直接驱动方式的优点是没有减速机构,使得整个驱动轮结构更加简单、紧凑,轴向尺寸也减小,使效率进一步提高,响应速度也更快。缺点是起步或爬坡等承载大扭矩时需大电流,容易损坏电池和永磁体;电机效率峰值区域很小,负载电流超过一定值后效率急剧下降。因此该驱动方式适用于平坦路面、负载较轻等场合。
3.多种动能匹配
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。无论是纯电动汽车还是燃料电池电动汽车,或是增程式混动汽车,都可以用轮毂电机作为主要驱动力。即便是对于普通混合动力车型,也可以采用轮毂电机作为起步或者急加速时的助力。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。
4.能量消耗低
轮毂电机的采用大幅度降低了动力传输过程中能量损失。由于减少了传动系统,减轻了质量,能耗相对就会减少。因此可以提高载重量,续航能力增强。
5.节约材料
由于省略了传动系统,就节省了大量的资源,尤其一些贵重金属,也同时节省了大量的加工时间。在资源和时间上的节省,相对而言就提升了生产效率。
5.维护简单
轮毂电机的使用,减去了变速系统和传动系统,减少了油液的使用,后续维护费用低,维护简单。最适合城市里的低速中短途交通工具。