隨着新能源汽車市場的擴大,越來越多的汽車製造商投身於電動機的研發,目前最主流的電機就是安置於傳統汽車前置內燃機的位置或者後軸之上,佈局與傳統汽車無異,但在許多概念電動車上,我們會看到輪轂電機這個詞,它被安裝在車輪的輪轂上並直接驅動車輪,作為新的研究方向,雖然已經有很多廠家在致力於此,但我們仍然沒有看到大規模裝備,那麼輪轂電機和傳統電機有何區別,又有何優缺點,今天我們選車偵探就來詳細分析。
1.輪轂電機的原理,與傳統電機一樣嗎?
以異步輪轂電動機為例,其主要由定子、轉子和附加件組成,定子鐵心一般由帶絕緣層的硅鋼片製成,用於放置定子繞組,定子繞組以相同的角度分佈在圓心上,也就是各自呈120度角,繞組上的線圈按一定規律纏繞,定子繞組流過電流產生旋轉磁場。此時旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動,根據電磁感應原理,轉子導體產生感應電動勢併產生感應電流,轉子導體在磁場中受到電磁力作用,形成電磁轉矩,驅動轉子旋轉。通俗來講,就是將電流的電能轉換為機械能的過程,相信不少人小時候都玩過四驅車,而驅動四驅車的馬達就是一個小電機,只不過裏面的兩塊磁鐵是永磁,而交流電機是需要用電來產生磁場,相對內燃機,電機其實更加簡單易控。
輪轂電機的原理其實與傳統電機沒有區別,只是在結構上更為經湊,這意味着線圈更少,磁場不如傳統位置佈置的電機強勁,因此輸出功率都比較小。此外,輪轂電機有內旋轉電機和外旋轉電機兩種,其中外旋轉電機的轉子位於定子內部,就像傳統電機一樣。而外旋電機的轉子位於定子外面,圍繞定子旋轉。輪轂電機將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合到了輪轂內,因此電動車的機械部分大幅簡化。
2.輪轂電機相對傳統電機有何優缺點?
就像上面所説,由於輪轂的直徑和輪胎的寬度有限,因此輪轂電機的最大體積不如傳統電機,輸出功率也很難達到標準,因此目前許多輪轂電機只在兩輪騎行電動車上使用。相比傳統電機,輪轂電機其實有許多非常顯著的優點,首先這種設計沒有傳輸損失,因為沒有傳動杆從發動機到車輪,所以效率非常高。此外,輪轂電機可以通過左右車輪的不同轉速反轉,實現類似履帶式車輛的差動轉向,大大減小車輛的轉彎半徑,在特殊情況下幾乎可以實現原地轉向,也就是常説的坦克轉彎。在裝載空間上,輪轂電機車輛也佔有優勢,前後都可以擁有寬大的行李箱。
那有這麼多優點,為何現實中很難看到,除了動力因素,還有成本也是制約發展的一環,由於輪轂內還需要集成剎車系統,集成難度相比傳統電機更高,而剎車系統的散熱也是非常重要的一環,雖然電機不需要過多的空氣來散熱,但是會佔用大部分的體積,讓散熱難度增加,存在剎車安全隱患。
其次,壽命方面也要比放置在車輛中間的傳統電機更貴,在機艙內的電機會有多重的保護層,也不會出現風吹日曬的現象,而路面上的石子與灰塵也不會對電機造成影響,輪轂電機由於暴露在外,因此使用壽命短,經常需要維修保養,這都是輪轂電機急需解決的問題。
選車偵探觀點:在日常生活中,目前我們很難看到裝有輪轂電機的量產車,但隨着電動汽車的發展,相信不久的未來就會有此類電動車出現,但是由於缺點非常鮮明,雖然在操控方面有新的突破,但維修保養是最大的問題所在,因此我們並不建議選擇這類車型。
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