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新能源汽车轮边驱动技术解析

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浏览:- 发布日期:2025-03-12 09:41:51【

轮边电机是将汽车的“动力、传动、制动”系统整合成为一套电机,直接放进汽车轮毂里。

电机轮毂电机同属于分布式驱动,不同之处在于轮边电机的驱动电机位于车轮外部,其动力通过轮边减速器传递至车轮。轮边电机系统由于效率高、能耗低、使用成本低,被不少业内人士认为是未来发展的趋势。
轮边电机的工作原理是永磁步电,轮边电机、轮毂电机”是指电机安装在车辆的位置不同的电机而言。驱动电机布置在车桥两侧,通过侧减速器和轮边减速器实现减速增扭驱动车轮。

在集中驱动技术与轮毂驱动技术两极分化的时候,那么自然而然就会孕育出一个适中的驱动技术解决方案(即过渡方案):轮边驱动技术。

所谓轮边驱动技术就是将轮毂驱动技术中的轮毂电机末端加上一个减速机构,从而可将电机的转速提高,再经过减速机构将电机的转速降低到车轮所需转速。轮边电机的转速大小根据所配置减速机构的传动比大小而定,一般最高转速可从4000rpm12000rpm,甚至2万多转每分钟。通过此种结构的调整在一定程度可以大大地解决了轮毂驱动技术现在所面临的技术难点,主要体现在如下几方面:1)减轻了簧下质量,使得整车的操控性得到提升;

电机转速提高,可以大大降低其转矩。由于电机的转矩与体积和重量成正比,所以体积重量也会随之减小。此时与轮毂驱动相比较而言,虽然增加了减速机构,但减速机构的重量增加从整机来看远比轮毂驱动要小得多。

2)散热条件良好,保证驱动系统的运行可靠

电机转速的提高,使得驱动系统的体积和重量减小,这样轮毂内部空间的释放便于多种冷却系统的布置,如可以多布置冷却管路或者多种冷却方式共同采用。

车辆行驶中制动形式可以采用传统的机械制动方式,其制动产生的热量不会直接作用于电机与减速机构,从而又进一步提高了车辆驱动系统在各种工况条件下的散热条件。

轮边驱动技术虽然在一定程度上可以很好地解决轮毂驱动技术目前所面临的一些问题,但其本身也是存在一些关键技术方面的问题,如减速机构的散热和齿轮强度磨损的问题。

新能源汽车的驱动技术,将其可大致分为三代技术创新革命:

第一代为集中驱动技术,该项技术已经很成熟了,现行新能源汽车都是采用该项技术

第二代为轮边驱动技术,该项技术目前在大巴车上已得到应用,但还没有真正实现量产。在乘用车上的应用据了解比亚迪最近发布的仰望U8U9开始有采用,后面章我会对该车的驱动技术作一个详细地解读

第三代为轮毂驱动技术,该项技术主要还停留在研究和试验阶段,真正在车辆上应用还要历经很长的时间。目前此项技术基本上都掌握在国外研究机构和企业手中

轮边驱动技术与轮毂驱动技术都是将驱动单元布置在车桥两侧,不同的是轮边驱动单元是由轮边电机和减速器组合而成,不能够全部集成在车轮内,面轮毂驱动只有纯电机驱动单元,是可以全部集成在车轮内的。

从驱动结构上来看,轮边驱动虽然不像轮毂驱动那么紧凑(传动路线图如下所示),但其也涵盖了轮毂驱动所有的优点,在一定的程度上会较轮毂驱动更早的实现产业化。在此我想顺带提一下“电子差速系统EDS”的概念,因为这是轮边驱动和轮毂驱动实现的前提。电子差速简单地说就是精准协调车轮相互之间的转速,以确保车辆的安全行驶。传统的燃油车和现行的新能源电动车采用的是差速器来协调主动轮之间的转速。如果相互独立驱动的电机控制转速不协调的话,车辆就会发生侧滑或者在高速下翻车的现象。


轮边驱动示意

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