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纯电动车用上电动自行车的技术,不知道有何感想。但这不重要,技术跨界从来只在乎好不好用。那“小电驴”有什么技术值得借鉴,轮毂电机这项“新”技术,了解一下!
“小电驴”的技术,100多年前就有!
没错,轮毂电机并不是什么新技术!
它的诞生时间,也就比汽车晚一点而已。发明者没有谁,正是大众经典车型甲壳虫的设计者,也是保时捷的创始人,费迪南德·波尔舍先生。
1896年,年轻的波尔舍先生已经发明了这项技术,并且在英国获得专利。接着,他又与专门生产马车车身的路德维希·洛纳合作,打造出纯电动车Lohner-Porsche。最初,它们将两个轮毂电机分别安装在两个前轮上,实现动力的输出。
后来,为了提高车速,波尔舍索性把剩下的两个后轮都加上了轮毂电机,车速甚至比当时一些内燃机动力的汽车都要快。但是,四台电机共同工作,续航里程就成为最大问题,当时使用的铅酸电池实在不给力,能量密度低,还大幅增加车重。最终只能增加内燃机发电,变成了“混合动力”。而这种不成熟的技术,也没有继续发展下去。
不过,这种简单的技术,却在100多年后的电动自行车上广泛应用。由于对续航、车速要求比较低,因此用在结构非常简单的电动自行车上简直如鱼得水。只可惜,这种理想的出行方式由于严重缺乏监管,催生出各种交通、安全等问题,最后还各种乱甩锅,问题没解决。
从工作原理来看,纯电动车与电动自行车的原理非常接近,都是以动力电池为能源载体,然后靠电动机输出动力。所以,轮毂电机这项技术,被不少汽车企业视为为了纯电动车的发展方向之一。
为了空间,什么都做得出来
从燃油汽车到纯电动车,整个动力布局已经发生巨大变化。所有电机、电池都可以摆放到车底部分,重心可以做得比传统燃油汽车更低,从而使车内空间布局得到优化。
既然这么好,为什么还要发展轮毂电机技术呢?因为它还没把布局玩到极致!目前纯电动车的续航里程依然让不少人担忧,轮毂电机直接将电机挪到车轮上,原本放电机的位置就可以腾出更多的空间摆放电池,提升续航里程的目的就达到了。
轮毂电机省略了传统系统,整体结构更简单,因此传动效率更高,进一步降低能耗。而且,每个车轮都可以实现独立控制,实现轮间差速和扭矩矢量控制控能,能够有效提高操控性。
然而,目前能够提供足够动力驱动汽车的电机,体积都不小,而且轮毂里面早已被刹车系统占据,想要腾出空间出来就更难。所以,电机小型化,已经成为车企们必须攻克的问题。
轮毂电机与刹车贴得太近,冷却散热问题最让人头疼,双方的热量都会相互传导。而且,轮毂电机长期暴露在恶劣的外界环境下,密封性、防水性、抗冲击能力、抗腐蚀能力都不能差,使用寿命和可靠性是严峻的挑战。
将电机挪到轮毂上,又会产出另外一个问题,车轮太重!豪华车为降低簧下质量,不惜用到铝合金摇臂、锻造轮毂等技术,对舒适性与操控性都有帮助。轮毂电机的加入直接导致簧下质量增加,对悬挂带来更多的负担,响悬挂的动态响应,也会影响滤振效果。想要做得更好,只能在材料运用、调校及生产方面再增加成本。
大型车最有看头
虽然很多车企已经研发出轮毂电机的车型,但乘用车领域,这项技术离量产的目标还有一段不小的差距。
在大型商用车领域,由于车轮体积与空间都比较大,能够容纳大功率的电机,而且大型车自身车重较大,电机集成在车桥,实际对簧下质量的影响也并不大(毕竟大型车的车桥本身的簧下质量也不小),并且有了电机的动能回收,也可以降低刹车系统的负担。
因此,大型车已经率先运用这项技术,像比亚迪K9也已经实现量产。所以,轮毂电机这项技术,并非没有前途。
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