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电动汽车为何不用电机直接驱动车轮( 二 )

电动汽车


（4）变速器的主要作用就是改变发动机（该题目下为电动机）到驱动轮传动比的转换，而传动比的大小直接影响到车轮转速的快慢 。我们知道传动比i=n1/n,其中n1为电动机的转速，n为车轮转速，变形得到n=n1/i，此时要使得n非常小，在n1一定的情况下，可以增大传动比i 。传动比的大小的调节主要是根据变速器不同齿数的齿轮啮合实现的 。
所以在这种情况下，汽车在电动机转速一定，即功率不改变的情况下，可以通过使用变速器改变传动比的大小，而顺利的起步，可想而知，这样起步对电动的损坏也比较小 。
大部分汽车的车轮是固定在汽车的车桥上，而不是车架上，车桥又与车架相连 。可谓是车桥起到承上启下的作用，上支撑车架，下固定车轮 。如果，让电动机直接驱动车轮，也就是电动机直接与车轮相连接，这时候，车桥就没法在安装 。
在这种情况下，电动机在作为动力的同时，不得不兼起到车桥的作用，其上，固定着车轮，链接着车架，此时的电动机必然承受很大的弯矩M1=F·l（为容易理解，处理方便，该处暂时不考虑电动机与车架之间的受力关系，将弯矩按照力矩来处理），在不考虑安装难度的情况下，要想满足使用要求，电动机的的机身和轴的刚度必须足够大，这就要求电动机的尺寸较大 。
汽车在转弯时候，内外侧的车轮转速是不一样的，这就要求汽车必须有差速装置，以满足汽车在转弯时不同车轮的不同转速要求 。如果，将电动机直接装在驱动轮上，那么汽车在转弯的时候，就需要车载电脑控制不同驱动轮上的电动机的转速差精确才可以 。
但是，在一些特殊的行驶路面上，即使是车载电脑准确的控制电动机的转速形成车轮间的转速差还是不能够使得汽车有良好的通过性 。这种情况即在汽车的一侧驱动轮在很滑的路面上，另一侧驱动轮在一般的路面上，这时两侧驱动轮的驱动力是不一样的，甚至有些情况下，处在很滑的路面上的车轮在疯狂的空转，而另一侧的车轮却一点不动，导致汽车无法通过该种路径 。有的汽车上的差速器就解决了这种问题，以“托森差速器”为例 。装有这种差速器的汽车在遇到上述的路面时，可以合理分配转矩到两侧车轮，不至于出现一侧车路飞转，另一侧车轮不转的情况 。若是用电动机直接驱动车轮的话，两侧驱动轮上的电动机的转矩不易在协调的同时分配合理 。
采用四个电机直接驱动4个车轮电动的独立驱动电动汽车是由轮毂电机或者轮边电机驱动，而目前轮毂电机或者轮边电机的技术要直接应用在车轮上还是不过关的 。要想全面应用，还需要进一步的技术支持 。
下面列出的是轮毂电机的几条技术难点：
1、轮毂电机系统集驱动、制动、承载等多种功能于一体，优化设计难度大；
2、车轮内部空间有限，对电机功率密度性能要求高，设计难度大；
3、电机与车轮集成导致非簧载质量较大，恶化悬架隔振性能，影响不平路面行驶条件下的车辆操控性和安全性 。同时，轮毂电机将承受很大的路面冲击载荷，电机抗振要求苛刻；
4、车辆大负荷低速爬长坡工况下容易出现冷却不足导致的轮毂电机过热烧毁问题，电机的散热和强制冷却问题需要重视；
5、车轮部位水和污物等容易集存，导致电机的腐蚀破坏，寿命可靠性受影响；
6、轮毂电机运行转矩的波动可能会引起汽车轮胎、悬架以及转向系统的振动和噪声 。
美国EDI公司老总曾说，他从上世纪八十年代初就开始搞插电式混合动力汽车，三十年后，这种汽车才有机会投放到市场，原因很简单，就是省油，污染少，环境友好 。同样，在这个集中驱动电动汽车大行其道的时代，如果分布式驱动电动汽车完成了技术积累，而且遇到了一个很好的市场契机，投放市场并非不可能 。




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