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深度揭秘 輪邊雙電機驅動橋的終極奧義

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時間:1900/1/1 0:00:00

當我想起《四輪驅動小子》時,可以說這是一部啟蒙作品。從那以后,有多少男同胞接觸過“電動車”,放學后直接回家等“五點”已經成為必修課。

BYD, Tesla

隨著年齡的增長,玩具四驅車已經不能滿足廣大男性同胞對速度和激情的渴望。此時,電動汽車已經成為童年情感的映射,電動汽車出色的動力性能直接取決于驅動橋。

根據電機的排列,電機驅動軸可分為三類:車輪電機驅動軸、中央電機驅動軸和輪轂電機驅動軸。輪側電機驅動橋在乘用車或商用車中很常見,如比亞迪K9和長江E-Glory。中央電機驅動橋廣泛應用于乘用車,如特斯拉的經典P85D

; 然而,輪轂電機由于其設計困難,無法在電動汽車中廣泛應用。

今天,我將為大家簡要分析一下車輪電機驅動橋,看看它能做些什么。

BYD, Tesla

以長江汽車的輪側雙電機橋為例。圖中所示的空氣彈簧和懸架系統被拆除,其余為電機驅動橋:驅動電機和減速器組成動力總成;制動卡鉗和制動盤構成一個制動系統;起軸承作用的是驅動橋體。如果我們從機械設計的角度來看這個產品,它實際上是相當工業美學的。

目前,我國電動汽車發展的技術路線主要分為以下三種:第一種是混合動力,即在傳統燃油汽車的基礎上增加電驅動,是傳統汽車向新能源汽車過渡的中間產品;二是對電動汽車進行改造,即在燃油車的基礎上,將發動機改為電動機,仍然保留了傳統汽車復雜的機械傳動系統;三是電動汽車的正向開發,即按照電動汽車的結構要求進行布局和設計,完全自主開發。與傳統車身改裝的電動汽車相比,結構合理性的優勢顯而易見。我們今天提到的驅動橋是一種自主研發的驅動系統。

BYD, Tesla

目前,市場上大多數新能源驅動系統的結構是中央電機通過傳動軸連接到傳統的后橋,傳動效率低,系統結構復雜。通過將傳統汽車的動力總成高度集成到輪側電機驅動橋中,并用電機、減速機構和輪轂等部件取代發動機、離合器、變速箱和傳動軸等傳統汽車動力總成,可以為車輛提供足夠的動力輸出,省去離合器和變速箱等環節,與傳統燃油車相比,簡化了傳動系統,提高了傳動效率,整車零部件數量減少了30-40%,從而大大減輕了重量。此外,這種輪電機驅動橋還可以實現汽車安全系統和底盤系統的電子化和主動化,整車的安全性和可靠性顯著提高。

與傳統的內燃機車橋相比,輪側雙電機驅動橋便于實現電子差速器和扭矩的協調控制,并能回收制動能量,具有能量利用率高的獨特優勢。隨著以電動汽車為代表的新能源汽車的加速發展和競爭的日益激烈,誰能提高能源利用率,提高電動汽車的使用壽命和性能,誰就能在新能源領域立于制高點。

BYD, Tesla

通過將液壓制動器布置在輪側電機驅動系統的一級減速器總成上或軸套上,使液壓制動器與布置在輪轂上的制動盤相匹配,從而可以對輪轂進行液壓制動,制動響應快,噪音低。采用這種液壓制動方式,整個驅動橋結構緊湊,占用空間較小,改變了以往輪側電機驅動橋的許多缺點,擴大了輪側電機傳動橋的應用范圍。

在吹噓了這么多優點之后,讓我們來談談這種電機橋的缺點。

1.使用兩個電機和兩個控制器,為了滿足每個車輪運動的協調,需要兩個電機的同步協調控制,這增加了電子控制系統的設計難度,因此非常有必要將兩個電機控制器融合,制成雙電機控制器;

2.省略變速箱后,汽車的加速度完全取決于電機轉速的增加。由于電機的非峰值特性,當電機轉速超過峰值轉矩基本速度點時,無法繼續輸出峰值轉矩并降低轉矩輸出,電機也無法始終在高效區運行,從而損失部分電機效率。

作為動力輸出器,電機驅動橋需要根據具體車型進行設計。上述輪側電機橋具有良好的安全性和可靠性,并且通過電子差速器裝置可以更好地適應惡劣的路面,因此經常用于重載商用車。隨著技術的發展,電動汽車的型號會越來越多,然后會有各種形式的電機驅動。我們將繼續跟進并在以下專欄中為您報告。當我想起《四輪驅動小子》時,可以說這是一部啟蒙作品。從那以后,有多少男同胞接觸過“電動車”,放學后直接回家等“五點”已經成為必修課。

BYD, Tesla

隨著年齡的增長,玩具四驅車已經不能滿足廣大男性同胞對速度和激情的渴望。此時,電動汽車已經成為童年情感的映射,電動汽車出色的動力性能直接取決于驅動橋。

根據電機的排列,電機驅動軸可分為三類:車輪電機驅動軸、中央電機驅動軸和輪轂電機驅動軸。輪側電機驅動橋在乘用車或商用車中很常見,如比亞迪K9和長江E-Glory。中央電機驅動橋廣泛應用于乘用車,如特斯拉的經典P85D

; 然而,輪轂電機由于其設計困難,無法在電動汽車中廣泛應用。

今天,我將為大家簡要分析一下車輪電機驅動橋,看看它能做些什么。

BYD, Tesla

以長江汽車的輪側雙電機橋為例。圖中所示的空氣彈簧和懸架系統被拆除,其余為電機驅動橋:驅動電機和減速器組成動力總成;制動卡鉗和制動盤構成一個制動系統;起軸承作用的是驅動橋體。如果我們從機械設計的角度來看這個產品,它實際上是相當工業美學的。

目前,我國電動汽車發展的技術路線主要分為以下三種:第一種是混合動力,即在傳統燃油汽車的基礎上增加電驅動,是傳統汽車向新能源汽車過渡的中間產品;二是對電動汽車進行改造,即在燃油車的基礎上,將發動機改為電動機,仍然保留了傳統汽車復雜的機械傳動系統;三是電動汽車的正向開發,即按照電動汽車的結構要求進行布局和設計,完全自主開發。與傳統車身改裝的電動汽車相比,結構合理性的優勢顯而易見。我們今天提到的驅動橋是一種自主研發的驅動系統。

BYD, Tesla

目前,市場上大多數新能源驅動系統的結構是中央電機通過傳動軸連接到傳統的后橋,傳動效率低,系統結構復雜。通過將傳統汽車的動力總成高度集成到輪側電機驅動橋中,并用電機、減速機構和輪轂等部件取代發動機、離合器、變速箱和傳動軸等傳統汽車動力總成,可以為車輛提供足夠的動力輸出,省去離合器和變速箱等環節,與傳統燃油車相比,簡化了傳動系統,提高了傳動效率,整車零部件數量減少了30-40%,從而大大減輕了重量。此外,這種輪電機驅動橋還可以實現汽車安全系統和底盤系統的電子化和主動化,整車的安全性和可靠性顯著提高。

與傳統的內燃機車橋相比,輪側雙電機驅動橋便于實現電子差速器和扭矩的協調控制,并能回收制動能量,具有能量利用率高的獨特優勢。隨著以電動汽車為代表的新能源汽車的加速發展和競爭的日益激烈,誰能提高能源利用率,提高電動汽車的使用壽命和性能,誰就能在新能源領域立于制高點。

BYD, Tesla

通過將液壓制動器布置在輪側電機驅動系統的一級減速器總成上或軸套上,使液壓制動器與布置在輪轂上的制動盤相匹配,從而可以對輪轂進行液壓制動,制動響應快,噪音低。采用這種液壓制動方式,整個驅動橋結構緊湊,占用空間較小,改變了以往輪側電機驅動橋的許多缺點,擴大了輪側電機傳動橋的應用范圍。

在吹噓了這么多優點之后,讓我們來談談這種電機橋的缺點。

1.使用兩個電機和兩個控制器,為了滿足每個車輪運動的協調,需要兩個電機的同步協調控制,這增加了電子控制系統的設計難度,因此非常有必要將兩個電機控制器融合,制成雙電機控制器;

2.省略變速箱后,汽車的加速度完全取決于電機轉速的增加。由于電機的非峰值特性,當電機轉速超過峰值轉矩基本速度點時,無法繼續輸出峰值轉矩并降低轉矩輸出,電機也無法始終在高效區運行,從而損失部分電機效率。

作為動力輸出器,電機驅動橋需要根據具體車型進行設計。上述輪側電機橋具有良好的安全性和可靠性,并且通過電子差速器裝置可以更好地適應惡劣的路面,因此經常用于重載商用車。隨著技術的發展,電動汽車的型號會越來越多,然后會有各種形式的電機驅動。我們將繼續跟進并在以下專欄中為您報告。

標簽:比亞迪特斯拉

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