無線輪轂電機(jī)

技術(shù)介紹

輪轂電機(jī)技術(shù)，即車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)，它的最大特點(diǎn)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(nèi)，得以將電動車輛的機(jī)械部分大為簡化。除了這顯而易見的優(yōu)勢之外，輪轂電機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的驅(qū)動方式、便利更重新能源汽車。

東京大學(xué)的科學(xué)家更進(jìn)一步，他們已經(jīng)開始研究無線輪轂電機(jī)，期待使用磁感線、電磁線圈通過空氣傳遞能量，代替導(dǎo)電的物理電線。

據(jù)介紹，截止到2015年，無線輪轂電機(jī)可以在20厘米范圍內(nèi)的空氣中（無障礙物）傳遞能量，傳遞效率達(dá)95%，并驅(qū)動測試的小型汽車，時速可以達(dá)到45英里/時（72.4千米/時）。

輪轂電機(jī)技術(shù)省略大量傳動部件，讓車輛結(jié)構(gòu)更簡單

對于傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，同時也存在需要定期維護(hù)和故障率的問題。但是輪轂電機(jī)就很好地解決了這個問題。除了結(jié)構(gòu)更為簡單之外，采用輪轂電機(jī)驅(qū)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。

輪轂電機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動方式

由于輪轂電機(jī)具備單個車輪獨(dú)立驅(qū)動的特性，因此無論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)形式，它都可以比較輕松地實(shí)現(xiàn)，全時四驅(qū)在輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛上實(shí)現(xiàn)起來非常容易。同時輪轂電機(jī)可以通過左右車輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)類似履帶式車輛的差動轉(zhuǎn)向，大大減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向(不過此時對車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和輪胎的磨損較大)，對于特種車輛很有價值。

輪轂電機(jī)技術(shù)便于采用多種新能源車技術(shù)

新能源車型不少都采用電驅(qū)動，因此輪轂電機(jī)驅(qū)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(jī)作為主要驅(qū)動力；即便是對于混合動力車型，也可以采用輪轂電機(jī)作為起步或者急加速時的助力，可謂是一機(jī)多用。同時，新能源車的很多技術(shù)，比如制動能量回收(即再生制動)也可以很輕松地在輪轂電機(jī)驅(qū)動車型上得以實(shí)現(xiàn)。

近年來，國外輪轂電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是以輪胎生產(chǎn)商或汽車零部件生產(chǎn)商為代表的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的集成化電動系統(tǒng)；二是整車生產(chǎn)商與輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)生產(chǎn)商聯(lián)合開發(fā)的電動汽車。而在我國國內(nèi)對于輪轂電機(jī)的研究多集中于高校，產(chǎn)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(jī)技術(shù)產(chǎn)品，國內(nèi)的汽車商雖然能夠生產(chǎn)電動汽車，但是對于輪轂電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的研究尚不成熟，尤其是在高轉(zhuǎn)矩輪轂電機(jī)開發(fā)方面，與國外先進(jìn)產(chǎn)品仍有一定差距，因此我國仍需加強(qiáng)對輪轂電機(jī)技術(shù)的研發(fā)投入，提高核心競爭力，縮小差距，爭取達(dá)到世界先進(jìn)水平。

增大簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，對車輛的操控有所影響

對于普通民用車輛來說，常常用一些相對輕質(zhì)的材料比如鋁合金來制作懸掛的部件，以減輕簧下質(zhì)量，提升懸掛的響應(yīng)速度?？墒禽嗇炿姍C(jī)恰好較大幅度地增大了簧下質(zhì)量，同時也增加了輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，這對于車輛的操控性能是不利的。不過考慮到電動車型大多限于代步而非追求動力性能，這一點(diǎn)尚不是最大缺陷。

電制動性能有限，維持制動系統(tǒng)運(yùn)行需要消耗不少電能

現(xiàn)在的傳統(tǒng)動力商用車已經(jīng)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(shè)備，比如很多卡車所用的電動緩速器。而由于能源的關(guān)系，電動車采用電制動也是首選，不過對于輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛，由于輪轂電機(jī)系統(tǒng)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(jī)械制動系統(tǒng)，但是對于普通電動乘用車，沒有了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)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(tǒng)的效能，制動系統(tǒng)消耗的能量也是影響電動車?yán)m(xù)航里程的重要因素之一。

此外，輪轂電機(jī)工作的環(huán)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(shè)計上也需要為輪轂電機(jī)單獨(dú)考慮散熱問題。