轮毂电动机如何工作

米其林希望其主动的轮子系统能尽快与汽车制造商一起赶上。“width=
米其林希望其主动的轮子系统能尽快与汽车制造商一起赶上。
米其林北美公司

大多数汽车所有者对车轮的思考不多,轮胎在他们的汽车上 - 谁能责怪他们?如果您的轮胎按照应有的方式工作,通常没有更多的考虑。制作良好轮胎的技术,设计和研究都有大量的技术,但是通常只有两件事在某人时会想到购买新轮胎:他们花了多少钱?他们会持续多久?

但是,十多年来,许多汽车制造商和轮胎公司一直在努力改变汽车所有者的思考和使用轮胎的方式。更具体地说,他们希望采用车辆的电源,以及功能运行的汽车的许多其他积分部分,并将其全部放入方向盘中。基于该描述,这些新组件被称为车上电动机,这可能不会令您感到惊讶。像米其林这样的公司希望这项新技术能够彻底改变运输的未来。

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配备了双轮电动机的车辆背后的基本原理很简单。这内燃机通常在引擎盖下发现是根本没有必要的。它被其枢纽中的至少两个电动机替换。这些轮子不仅包含制动组件,但也是以前由发动机执行的所有功能,传播,,,,离合器,,,,暂停和其他相关零件。

尽管该概念在理论上相对简单,但轮毂电动机提出了许多有关性能,功能和效率的问题。我们将从下一页开始所有这些问题,并从下一页开始。

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车内运动性能

Protean F 150 EV没有发动机;但是,它确实有四个轮毂电动机,每辆电动机总能马力超过100马力(总共超过400 hp)。“width=
Protean F 150 EV没有发动机;但是,它确实有四个轮毂电动机,每辆电动机总能马力超过100马力(总共超过400 hp)。
照片礼貌的蛋白电气

生产使用轮式电动机的车辆的过程比仅仅撕开发动机然后挤压要复杂得多电动机进入方向盘内未使用的空间。这种类型的电动机旨在工作混合动力车,完整的电池式车辆,甚至燃料电池驱动电动汽车

大量的力量这些轮毂电动机产生的可能会根据制造商和电动机的尺寸而有所不同。例如,一家名为Protean Electric的公司于2008年在专业设备市场协会(SEMA)展示的福特F 150卡车。Protean通过卸下V8发动机并将四个内轮电动机添加到该福特F-150 eV。卡车。四个Protean驱动器电动机中的每一个都能分别输送100 hp,总共来自所有四个电动机,远远超过了标准V8发动机的生产。每辆电动机的重量仅为68磅(31公斤),并从42 kWh锂离子电池中获得了电源,该电池为卡车提供了100英里(161公里)的范围,然后再充电。

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车辆实际使用的车内电动机数量可以调整以满足车辆要求。例如,在大多数情况下,两个电动机将提供足够的电源。但是,如果您在谈论全轮驱动(AWD)车辆 - 越野卡车或性能汽车 - 显然需要四个车内电动机。

接下来,让我们看一下米其林的主动车轮系统,以更好地了解该技术的功能。

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车内运动效率

米其林的活动轮系统不仅包含实际驱动车轮的电动机,还包含制动系统和主动悬架系统。“width=
米其林的活动轮系统不仅包含实际驱动车轮的电动机,还包含制动系统和主动悬架系统。
米其林北美公司

根据制造商的不同,车内电动机可能包含各种组件,但大多数具有相同的基本零件。我们将米其林的主动轮系统作为我们的示例。

与标准车轮相比,轮毂电动机的外部几乎没有变化。但是,一旦将车轮从车辆上取下,则曝光轮式电动机系统的主要元素。那个相对较小的区域包含制动系统,一个主动悬架系统和实际驱动车轮的电动机。轮内活动悬架系统是一个电动操作的系统,可以在仅3/1,000秒内反应,以自动纠正倾斜和滚动运动。

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一些轮子运动设计提供了所谓的再生制动也是。这意味着该系统在制动时捕获了自己的一些动能,并将其寄回充电电池。一些杂种,例如丰田普锐斯特斯拉敞篷跑车,已经结合了这种再生制动技术,该技术为汽车提供了更长的驾驶范围。

轮毂电动机最大的优势之一是,电动机直接从电动机直接转到车轮。降低功率传播的距离会提高电动机的效率。例如,在城市驾驶条件下,内燃机的效率可能只能以20%的效率运行,这意味着它的大部分能量都是通过用于获取车轮电源的机械方法损失或浪费的。据说在同一环境中的轮毂电动机以约90%的效率运行[来源:Lepisto]。

听起来不错,对吧?好吧,请继续阅读以了解如何在提高效率的同时不牺牲电动机。

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车内电动机功率

三菱CT概念使用三菱型电动汽车(MIEV)混合动力总成,该动力总成在四个车轮中使用的每辆车都采用电动机。“width=
三菱CT概念使用三菱型电动汽车(MIEV)混合动力总成,该动力总成在四个车轮中使用的每辆车都采用电动机。
AP照片/Paul Sancya

到目前为止,我们已经了解到,几个车内电动机的组合可以伸出600马力,并且可以在制动时收到自己的能量,但是有时在车轮上需要的瞬时功率呢?换句话说,这些轮毂电动机提供足够的电动机扭矩每个应用程序?毕竟,扭矩在任何汽车的响应时间和性能中都起着重要作用,不是吗?

在配备了车内电动机的车辆中,有很多扭矩可用 - 几乎立即是事实。电动机会产生大量的扭矩,并且由于该力直接传输到车轮,因此在转移中几乎没有损失。每个车轮都可以配备传感器,以确定在任何给定时间需要多少扭矩。现在,道路上的汽车中存在类似的系统,但是由于所涉及的组件数量和更复杂的电通通路路径,响应时间略慢。

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在配备轮毂电动机的车辆上,车轮本身内有几个主要系统。因此,只能说可以去除传统汽车的许多核心组件。我们在本文开头提到的是,可以在配备轮毂电动机的车辆上消除发动机,变速箱,离合器,悬架和其他相关零件,因为轮毂组件处理了所有这些功能。用电函数替换机械函数通常称为乘线技术- 如逐线,例如,逐线制动。

消除发动机可以使车辆添加设计和结构增强功能。迄今文丘里摩纳哥公司用于其发电概念工具,但是如果不广泛使用该系统,则难以报告可靠性,耐用性和安全性问题。

有关轮毂电动机以及开发和测试技术的公司的更多信息,请遵循下一页上的链接。

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更多的链接

  • Doggett,斯科特。“米其林将活跃的车轮商业化;技术出现在2010年的汽车中。”edmunds.com。2008年12月1日。(2009年3月10日)http://blogs.edmunds.com/greencaradvisor/manufacturers/heuliez/
  • 尤里卡杂志。“为无刷轮子做好辩护。”2008年9月。(2009年3月10日)http://www.pmlflightlink.com/pdfs/eureka.pdf
  • 加勒特,杰里。“红热性能的展览会绿色转变。”纽约时报。2008年11月6日。(2009年3月10日)http://www.nytimes.com/2008/11/09/automobiles/09sema.html
  • greencar.com。“轮毂电动机可能是下一件大事吗?”2007年10月1日。(2009年3月11日)http://www.greencar.com/articles/could-wheel-motors-next-big-thing.php
  • 勒皮斯托,克里斯汀。“米其林在负担得起的电动汽车中揭开了主动轮。”treehugger.com。2008年11月30日。(2009年3月9日)http://www.treehugger.com/files/2008/11/active-wheel-wheel-wheel-affordable-electric-car.php
  • 米其林。“米其林活跃的轮子。”2008年10月2日。(2009年3月4日)http://www.michelin.com/corporate/actualites/en/document.document.documentRepositoryServlet?codedeDocument = 7735&coderepository = michcorp&coderubriquique = Salonauto2008
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