內(nèi)“褲”外穿的新型輪轂電機(jī)

汽車輪轂電機(jī)的制造商普洛提恩公司，正與中國一汽大眾共同研發(fā)量產(chǎn)的新型汽車電力推進(jìn)系統(tǒng)。兩家公司將使用普洛提恩公司制造的輪轂電機(jī)作為驅(qū)動裝置，以一汽大眾的新寶來為基礎(chǔ)車型，研發(fā)新款電動汽車。合作已經(jīng)展開數(shù)月，預(yù)計(jì)所有的臺架測試、工程校準(zhǔn)、現(xiàn)場技術(shù)支持等工作將在一年誒完成。另外，普洛提恩還將協(xié)助一汽大眾進(jìn)行汽車安全和車輛控制系統(tǒng)方面的研發(fā)。

關(guān)于此次與一汽大眾的合作，普洛提恩公司CEO Kwok-yin Chan說到：

這次的合作是一個兩階段的項(xiàng)目。以輪轂電機(jī)為基礎(chǔ)的電動驅(qū)動裝置，可以將原來轎車上的發(fā)動機(jī)和傳動裝置的安裝空間空出來。并且，與其他的電機(jī)產(chǎn)品相比，我們的輪轂電機(jī)具有輸出扭矩大和安裝便利的優(yōu)點(diǎn)。

此前，在底特律舉行的2013年汽車工程師協(xié)會世界大會上，普洛提恩公司就介紹了自己的輪轂電機(jī)成品。普洛提恩公司計(jì)劃2014年開始在中國溧陽市的工廠開始批量生產(chǎn)輪轂電機(jī)。

在西班牙巴塞羅那舉行的第二十七屆電動汽車大會上，普洛提恩公司的代表加雷斯?羅伯茨和SKF汽車公司的代表亞歷山大·加萊亞齊都表示（SKF汽車公司是普羅提恩公司的戰(zhàn)略合作伙伴）：

之所以與傳統(tǒng)的傳動系統(tǒng)布局相比，輪轂電機(jī)的性能如此突出，是因?yàn)檩嗇炿姍C(jī)與驅(qū)動機(jī)構(gòu)集成在車輪輪轂內(nèi)部，輪軸軸承尤其發(fā)揮了巨大的作用。輪轂電機(jī)必須安裝到適合的輪軸軸承上，以保證輪轂電機(jī)的剛度，從而將輪轂電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的氣隙降到最低。

決定輪轂電機(jī)氣隙的是三個幾何因素：直徑Z，電動機(jī)長度X和氣隙長度Y。為了保證輪轂電機(jī)的性能，應(yīng)當(dāng)盡量增大輪轂電機(jī)的直徑和長度，盡量縮小氣隙長度。

在任何行駛條件下，將輪轂電機(jī)的氣隙控制在一個合適的范圍內(nèi)，是保證輪轂電機(jī)效率和高性能輸出的重要條件。對輪轂電機(jī)而言，承受得最多的也是最差的是來自于道路的負(fù)荷，這也是輪轂電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)面臨的最大挑戰(zhàn)。

為了保證輪轂電機(jī)的氣隙處于最佳狀態(tài)，必須對氣隙變化進(jìn)行嚴(yán)格控制。一旦輪轂電機(jī)的氣隙變化過大，繞組齒將有接觸永磁體的危險(xiǎn)，會對輪轂電機(jī)造成機(jī)械損傷，從而導(dǎo)致其性能和使用壽命的下降。因此，輪軸軸承必須設(shè)計(jì)為有良好的抗傾覆剛度，這是影響輪轂電機(jī)長度和氣隙長度設(shè)計(jì)的重要因素，并最終影響輪轂電機(jī)的性能。

輪轂電機(jī)分解示意圖

普洛提恩公司的工程師們傾覆了常規(guī)電動機(jī)設(shè)計(jì)方式。一般的電動機(jī)結(jié)構(gòu)都是定子（不旋轉(zhuǎn)件）在外，轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)件）被包裹在內(nèi)，而普洛提恩的輪轂電機(jī)被設(shè)計(jì)為轉(zhuǎn)子在外，包裹著里面的定子。這種設(shè)計(jì)方式不僅提高了輪轂電機(jī)的性能，讓輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)變得緊湊，也讓電動機(jī)的電子元件和控制設(shè)備能裝進(jìn)輪轂電機(jī)里。

得益于此，與上一代產(chǎn)品相比，新型輪轂電機(jī)的最大輸出扭矩提高了25%，達(dá)到了為1000牛頓·米，最大輸出功率為75千瓦（100馬力），持續(xù)輸出扭矩為700牛頓米，持續(xù)輸出功率為54千瓦（72馬力）。普洛提恩公司表示：與其他電動推進(jìn)系統(tǒng)相比，不論是扭矩還是能量密度，其制造的新輪轂電機(jī)都是最高的。

新型輪轂電機(jī)屬于永磁同步電動機(jī)，安裝在車輪內(nèi)部。單個輪轂電機(jī)的工作電壓范圍為200至400直流電壓，自帶集成電源，并配有自己的電子控制裝置；該控制裝置能與汽車控制系統(tǒng)交換信息。輪轂電機(jī)的其他性能：

單個電機(jī)總重：34公斤

集成式摩擦制動器

超級再生制動設(shè)備，能將剎車時(shí)產(chǎn)生的85%動能轉(zhuǎn)換為電能

18英寸常規(guī)輪胎