輪轂電機技術

輪轂電機技術也被稱為車輪內裝電機技術，它的最大特點就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內，得以將電動車輛的機械部分大為簡化。

基本介紹

• 中文名：輪轂電機技術
• 別稱：車輪內裝電機技術
• 時間：1900年

輪轂電機技術簡介

輪轂電機技術又稱車輪內裝電機技術，它的最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。輪轂電機技術並非新生事物，早在1900年，就已經製造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，在20世紀70年代，這一技術在礦山運輸車等領域得到套用。而對於乘用車所用的輪轂電機，日系廠商對於此項技術研發開展較早，目前處於領先地位，包括通用、豐田在內的國際汽車巨頭也都對該技術有所涉足。

輪轂電機驅動系統根據電機的轉子型式主要分成兩種結構型式：內轉子式和外轉子式。其中外轉子式採用低速外轉子電機，電機的最高轉速在1000-1500r/min，無減速裝置，車輪的轉速與電機相同；而內轉子式則採用高速內轉子電機，配備固定傳動比的減速器，為獲得較高的功率密度，電機的轉速可高達10000r/min。隨著更為緊湊的行星齒輪減速器的出現，內轉子式輪轂電機在功率密度方面比低速外轉子式更具競爭力。

輪轂電機的優點

省略大量傳動部件，讓車輛結構更簡單

對於傳統車輛來說，離合器、變速器、傳動軸、差速器乃至分動器都是必不可少的，而這些部件不但重量不輕、讓車輛的結構更為複雜，同時也存在需要定期維護和故障率的問題。但是輪轂電機就很好地解決了這個問題。除了結構更為簡單之外，採用輪轂電機驅動的車輛可以獲得更好的空間利用率，同時傳動效率也要高出不少。

可實現多種複雜的驅動方式

由於輪轂電機具備單個車輪獨立驅動的特性，因此無論是前驅、後驅還是四驅形式，它都可以比較輕鬆地實現，全時四驅在輪轂電機驅動的車輛上實現起來非常容易。同時輪轂電機可以通過左右車輪的不同轉速甚至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(不過此時對車輛轉向機構和輪胎的磨損較大)，對於特種車輛很有價值。

便於採用多種新能源車技術

新能源車型不少都採用電驅動，因此輪轂電機驅動也就派上了大用場。無論是純電動還是燃料電池電動車，抑或是增程電動車，都可以用輪轂電機作為主要驅動力；即便是對於混合動力車型，也可以採用輪轂電機作為起步或者急加速時的助力，可謂是一機多用。同時，新能源車的很多技術，比如制動能量回收(即再生制動)也可以很輕鬆地在輪轂電機驅動車型上得以實現。

輪轂電機的缺點

增大簧下質量和輪轂的轉動慣量，對車輛的操控有所影響

對於普通民用車輛來說，常常用一些相對輕質的材料比如鋁合金來製作懸掛的部件，以減輕簧下質量，提升懸掛的回響速度。可是輪轂電機恰好較大幅度地增大了簧下質量，同時也增加了輪轂的轉動慣量，這對於車輛的操控性能是不利的。不過考慮到電動車型大多限於代步而非追求動力性能，這一點尚不是最大缺陷。

電制動性能有限，維持制動系統運行需要消耗不少電能

現在的傳統動力商用車已經有不少裝備了利用渦流制動原理(即電阻制動)的輔助減速設備，比如很多卡車所用的電動緩速器。而由於能源的關係，電動車採用電制動也是首選，不過對於輪轂電機驅動的車輛，由於輪轂電機系統的電制動容量較小，不能滿足整車制動性能的要求，都需要附加機械制動系統，但是對於普通電動乘用車，沒有了傳統內燃機帶動的真空泵，就需要電動真空泵來提供剎車助力，但也就意味了有著更大的能量消耗，即便是再生制動能回收一些能量，如果要確保制動系統的效能，制動系統消耗的能量也是影響電動車續航里程的重要因素之一。

此外，輪轂電機工作的環境惡劣，面臨水、灰塵等多方面影響，在密封方面也有較高要求，同時在設計上也需要為輪轂電機單獨考慮散熱問題。

輪轂電機技術套用現狀

近年來，國外輪轂電機驅動技術的套用主要體現在兩個方面：一是以輪胎生產商或汽車零部件生產商為代表的研發團隊開發的集成化電動系統；二是整車生產商與輪轂電機驅動系統生產商聯合開發的電動汽車。而在我國國內對於輪轂電機的研究多集中於高校，產品均為電動汽車，與此同時，自主品牌汽車廠商也紛紛推出了自己的輪轂電機技術產品，國內的汽車商雖然能夠生產電動汽車，但是對於輪轂電機驅動技術的研究尚不成熟，尤其是在高轉矩輪轂電機開發方面，與國外先進產品仍有一定差距，因此我國仍需加強對輪轂電機技術的研發投入，提高核心競爭力，縮小差距，爭取達到世界先進水平。