一级黄毛片_被性工具调教的女人电影 _88国产经典欧美一区二区三区 _69xxⅹ色视频免费看

輪轂電機(jī)及其電動(dòng)車技術(shù)發(fā)展

1  前言

鼓式制動(dòng)器、摩托車剎車圈、輪轂剎車圈專業(yè)生產(chǎn)廠家無錫九環(huán)2020年8月25日訊 隨著能源短缺和環(huán)境污染形勢(shì)日漸惡化,新能源汽車已成為世界各國(guó)的重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域。電動(dòng)車作為最主要的新能源汽車類型,電驅(qū)動(dòng)技術(shù)是其核心技術(shù)之一。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

隨著電池、電機(jī)等電動(dòng)車相關(guān)技術(shù)的日漸成熟,產(chǎn)品級(jí)電動(dòng)車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化,輪轂電機(jī)以其突出優(yōu)勢(shì),得到國(guó)內(nèi)外整車及零部件廠商持續(xù)的關(guān)注和研發(fā)投入。本文對(duì)輪轂電機(jī)進(jìn)行概述,說明其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和難點(diǎn),對(duì)當(dāng)前主流輪轂電機(jī)產(chǎn)品及其驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車進(jìn)行綜述,總結(jié)由輪轂電機(jī)引發(fā)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

2 輪轂電機(jī)概述


2.1 輪轂電機(jī)的分類

輪轂電機(jī)將2個(gè)或多個(gè)電機(jī)集成于輪轂內(nèi)部,驅(qū)動(dòng)形式可分為減速驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)。

減速驅(qū)動(dòng)型輪轂電機(jī)多采用內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減速驅(qū)動(dòng),由于電機(jī)轉(zhuǎn)速高,需要配置減速器降低輸出轉(zhuǎn)速并增加轉(zhuǎn)矩,以適應(yīng)車輪的輸出需求。

直接驅(qū)動(dòng)型多采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng),無需減速機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輕量化,但裝備直接驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)的電動(dòng)車在起步時(shí),轉(zhuǎn)矩從零開始上升,導(dǎo)致加速性較差。

兩種驅(qū)動(dòng)形式的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

直流電機(jī)、永磁無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)等均可用于研發(fā)輪轂電機(jī)。目前先進(jìn)輪轂電機(jī)多采用效率高、功率密度大、可靠性好的永磁同步電機(jī)。

表1 不同類型輪轂電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

減速驅(qū)動(dòng)類型的輪轂電機(jī)按照減速機(jī)構(gòu)類型,又可分為同軸擺線減速器式輪轂電機(jī)、同軸行星齒輪減速器式輪轂電機(jī)和偏軸式輪轂電機(jī)。

2.2 輪轂電機(jī)和輪轂電機(jī)電動(dòng)車優(yōu)勢(shì)

輪轂電機(jī)作為電動(dòng)車動(dòng)力源,本身具有一系列優(yōu)勢(shì),包括:響應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩控制精度高、可提供驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、可獨(dú)立進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制、使用壽命長(zhǎng)等。

輪轂電機(jī)直接安裝于驅(qū)動(dòng)輪內(nèi),無需設(shè)計(jì)變速器、萬向傳動(dòng)裝置、差速器等傳統(tǒng)傳動(dòng)部件,將給電動(dòng)車底盤設(shè)計(jì)與控制帶來巨大變革和優(yōu)化,包括:

(1)系統(tǒng)效率提高,輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比集中式電機(jī)驅(qū)動(dòng)效率高出10%以上;

(2)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)精度高、響應(yīng)速度快,可實(shí)現(xiàn)分布式驅(qū)動(dòng)輪獨(dú)立控制;

(3)底盤布置自由度高,整車輕量化程度大幅提高;是混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車的優(yōu)選動(dòng)力源;

(4)有利于實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)化的分布式驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)控制,更便于自動(dòng)駕駛上層控制策略的實(shí)現(xiàn)。

2.3 輪轂電機(jī)技術(shù)難點(diǎn)

雖然輪轂電機(jī)具備一系列優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也存在一系列技術(shù)難點(diǎn)需要攻克,才能早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化應(yīng)用。

在輪轂電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,由于輪轂電機(jī)安裝于車輪內(nèi),與發(fā)動(dòng)機(jī)艙相比,環(huán)境惡劣,振動(dòng)噪聲大,需解決以下難點(diǎn):

(1)軸承與密封設(shè)計(jì)方面,保證輪轂電機(jī)可在高低溫沖擊環(huán)境、大負(fù)荷沖擊下正常工作;

(2)減震降噪設(shè)計(jì)方面,當(dāng)前大多數(shù)輪轂電機(jī)與車身和輪轂剛性連接,無法過濾轉(zhuǎn)矩波動(dòng);

(3)輪轂電機(jī)高效、高轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)方面,保證輪轂電機(jī)全轉(zhuǎn)速范圍的高效、高轉(zhuǎn)矩輸出。

在輪轂電機(jī)與底盤集成設(shè)計(jì)方面,由于車輪內(nèi)外空間有限,輪轂電機(jī)的布置需要滿足整車懸架、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)性能要求,由于輪轂電機(jī)安裝位置的特殊性,可實(shí)現(xiàn)車輪橫擺、旋轉(zhuǎn)多自由度控制,更增加了集成設(shè)計(jì)難度,主要包括:

(1)為集成輪轂電機(jī),底盤零部件需二次開發(fā),且輪轂電機(jī)使非簧載質(zhì)量大幅增加,懸架設(shè)計(jì)難度加大。

(2)由于輪轂電機(jī)占用底盤空間較大,導(dǎo)致底盤各硬點(diǎn)??臻g減小,底盤性能調(diào)校難度增大。

(3)需要設(shè)計(jì)特定制動(dòng)系,滿足制動(dòng)性能和空間布置要求。

在整車集成控制技術(shù)上,輪轂電機(jī)電動(dòng)車與傳統(tǒng)電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)控制差異明顯,輪轂電機(jī)電動(dòng)車可實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制,基于分布式轉(zhuǎn)矩控制,在驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配、驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)防滑控制、車輛穩(wěn)定性控制等方面仍有大量可研究科學(xué)問題。

輪轂電機(jī)電動(dòng)車相對(duì)于傳統(tǒng)汽車,自由度更多,會(huì)導(dǎo)致車輛高速行駛或路面濕滑時(shí),出現(xiàn)失穩(wěn)(甩尾、側(cè)滑等)危險(xiǎn)工況。因而對(duì)輪轂電機(jī)電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)控制要求更加苛刻,需要深入研究轉(zhuǎn)矩矢量控制、電機(jī)TCS控制、電機(jī)ABS控制、電機(jī)ESC控制等。

由于電機(jī)分布于各車輪位置,為整車的能量管理帶來諸多難題。需要建立適用于分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量分配模型,提出分布式電驅(qū)動(dòng)能量分配和制動(dòng)能量回收最優(yōu)化控制策略,研究分布式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輪間和軸間功率耦合回歸,分析電功率與機(jī)械功率的相互轉(zhuǎn)換規(guī)律,提出相應(yīng)的功率循環(huán)能量損耗控制策略。

由于輪轂電機(jī)分布式布置,對(duì)整車功能安全和故障診斷要求提高,必須建立完善的電機(jī)故障診斷分析策略和容錯(cuò)機(jī)制。

輪轂電機(jī)使整車簧下質(zhì)量大幅增加,會(huì)導(dǎo)致整車操縱穩(wěn)定性和平順性變差,需要克服輪轂電機(jī)造成的負(fù)效應(yīng)。這就需要研究高智能懸架,懸架系統(tǒng)實(shí)時(shí)感知路況,支持各輪懸架阻尼自適應(yīng)獨(dú)立控制,實(shí)現(xiàn)高精度、優(yōu)化性能的車身側(cè)傾、俯仰及橫擺控制。

由于輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制會(huì)對(duì)懸架系統(tǒng)產(chǎn)生影響,需要研究輪轂電機(jī)分布式轉(zhuǎn)矩控制與懸架系統(tǒng)自適應(yīng)控制的協(xié)同機(jī)制,從而優(yōu)化整車操穩(wěn)和平順性。

3 輪轂電機(jī)研發(fā)現(xiàn)狀


由于輪轂電機(jī)應(yīng)用于電動(dòng)車的突出優(yōu)勢(shì)和巨大的市場(chǎng)潛力,國(guó)內(nèi)外已有眾多廠商開始著力進(jìn)行輪轂電機(jī)的研發(fā)。

在國(guó)外,舍弗勒、Protean、豐田等公司均研發(fā)出了輪轂電機(jī)樣機(jī)甚至產(chǎn)品,國(guó)外公司研發(fā)情況如表2所示。

表2 國(guó)外主要輪轂電機(jī)產(chǎn)品情況

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

其中,英國(guó)Protean公司是研制直驅(qū)式輪轂電機(jī)的代表。Protean輪轂電機(jī)內(nèi)部集成逆變器、控制器、制動(dòng)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)解剖圖如圖1所示。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖1 Protean PD18輪轂電機(jī)

目前,Protean PD18電機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)量產(chǎn),并已經(jīng)搭載眾多車型進(jìn)行實(shí)車測(cè)試,PD16已經(jīng)形成平臺(tái)樣機(jī),PD14已經(jīng)完成產(chǎn)品概念開發(fā)。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖  ProteanDrive Pd18電機(jī)

NTN公司是研發(fā)的同軸擺線減速器式輪轂電機(jī)的代表企業(yè),其研發(fā)的輪轂電機(jī)(如圖2所示)的減速器徑向尺寸小,更易于整車搭載,無需改制制動(dòng)系,且減速器減速比大,可增大轉(zhuǎn)矩。但是這種結(jié)構(gòu)軸向尺寸過大,在實(shí)車搭載上與減震器、車身縱梁干涉較大,對(duì)車身結(jié)構(gòu)的要求高。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖2 NTN同軸擺線減速器式輪轂電機(jī)

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

舍弗勒公司重點(diǎn)研發(fā)同軸行星齒輪減速器式輪轂電機(jī)(如圖3所示),實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與減速器的高度集中,大大減小了電機(jī)尺寸,但由于必須為其設(shè)計(jì)鼓式制動(dòng)器,故此電機(jī)不適于安裝于前輪。其第二代產(chǎn)品電機(jī)尺寸為16英寸,并已經(jīng)在福特嘉年華E-Wheel Drive概念車上進(jìn)行了搭載試驗(yàn)。第四代產(chǎn)品針對(duì)A0級(jí)小型車研發(fā),將電機(jī)集成于14英寸輪輞內(nèi)。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖3 舍弗勒同軸行星齒輪減速器式輪轂電機(jī)

豐田自20世紀(jì)90年代起,就開始研發(fā)輪轂電機(jī),其代表產(chǎn)品為偏軸式輪轂電機(jī),其輪轂電機(jī)研發(fā)大致分為3個(gè)階段,第1階段研發(fā)外轉(zhuǎn)子直驅(qū)式輪轂電機(jī),第2階段研發(fā)行星齒輪式輪轂電機(jī),第3階段研發(fā)偏軸式輪轂電機(jī),如圖4所示。偏軸式輪轂電機(jī)通過平行軸齒輪使電機(jī)與減速器不同軸,實(shí)現(xiàn)對(duì)輪內(nèi)空間的充分利用和懸架小改動(dòng)下的整車集成。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖4 偏軸式輪轂電機(jī)

綜上所述,國(guó)外對(duì)輪轂電機(jī)技術(shù)的研發(fā)投入較大,特別是豐田、NTN等日本企業(yè),其產(chǎn)品經(jīng)過多次研發(fā)集成試驗(yàn)迭代,更接近量產(chǎn)化。為滿足輪轂電機(jī)小型化、輕量化的集成要求,偏軸式輪轂電機(jī)得到越來越多的關(guān)注和研發(fā)。

國(guó)內(nèi)研發(fā)輪轂電機(jī)的企業(yè)較少,比較有代表性的是浙江亞太,其輪轂電機(jī)產(chǎn)品如圖5所示。目前,浙江亞太也正在為輪轂電機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)專門的底盤模塊。

4 輪轂電機(jī)電動(dòng)車研發(fā)現(xiàn)狀


輪轂電機(jī)電動(dòng)車由于其巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)潛力,早已成為國(guó)內(nèi)外各大整車OEM企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)研制對(duì)象。由于采用分布式驅(qū)動(dòng),圍繞輪轂電機(jī)的眾多技術(shù)可供研究,包括底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)、底盤控制系統(tǒng)等。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖5 浙江亞太輪轂電機(jī)產(chǎn)品

英國(guó)Protean公司以其PD18電機(jī)為核心設(shè)計(jì)了360度角模塊,實(shí)現(xiàn)各個(gè)車輪獨(dú)立控制,支持車輪繞軸向和垂向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并基于此定義了下一代城市交通工具的新型運(yùn)動(dòng)模式。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

其設(shè)計(jì)的輪轂電機(jī)電動(dòng)小巴及其360度角度模塊如圖6所示。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖6 Protean小巴及其360度角模塊

NTN公司將其研發(fā)的輪轂電機(jī)搭載于其第2代電動(dòng)車Q mo II中,可通過調(diào)節(jié)各個(gè)車輪角度實(shí)現(xiàn)車輛自轉(zhuǎn)和橫向移動(dòng),如圖7所示。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖7 NTN第2代輪轂電機(jī)電動(dòng)車及其運(yùn)動(dòng)示意

浙江亞太境外參股子公司斯洛文尼亞依拉菲推進(jìn)技術(shù)有限公司,基于寶馬X6成功改制完成輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)樣車,被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是最具性能的輪內(nèi)動(dòng)力汽車,如圖8所示。該車搭載依拉菲L型輪轂電機(jī),可提供超過6 000 N·m的直驅(qū)輪邊轉(zhuǎn)矩,產(chǎn)生超過440 kW的功率,百公里加速時(shí)間低于4.9 s。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖8 浙江亞太輪轂電機(jī)電動(dòng)車及其運(yùn)動(dòng)示意

國(guó)內(nèi)各大OEM也對(duì)輪轂電機(jī)及其電動(dòng)車技術(shù)開展研究。2004年,比亞迪推出四輪分布式驅(qū)動(dòng)樣車ET,如圖9所示。該樣車采用峰值功率25 kW、峰值轉(zhuǎn)矩440 N·m的輪轂電機(jī),百公里加速時(shí)間為8.5 s。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖9 比亞迪ET輪轂電機(jī)四驅(qū)樣車

一汽基于擺線式輪轂電機(jī),研制了輪轂電機(jī)底盤系統(tǒng),如圖10所示,實(shí)現(xiàn)四輪電驅(qū)動(dòng)和四輪獨(dú)立控制,百公里加速時(shí)間低于6 s,搭載了解耦式制動(dòng)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收,并在此基礎(chǔ)上通過電機(jī)實(shí)現(xiàn)了ETCS電動(dòng)牽引力控制,優(yōu)化了車輪附著率以提高車輛加速、轉(zhuǎn)向、爬坡性能。

鼓式制動(dòng)器,摩托車剎車圈,輪轂剎車圈,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套

圖10 一汽輪轂電機(jī)底盤系統(tǒng)

5 結(jié)論及啟示


隨著未來交通系統(tǒng)智慧化程度、運(yùn)營(yíng)效率要求越來越高,輪轂電機(jī)分布式驅(qū)動(dòng)將得到長(zhǎng)足發(fā)展,具有巨大市場(chǎng)空間,將輪轂電機(jī)及其電動(dòng)車技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)歸納如下:

(1)輪轂電機(jī)將成為電動(dòng)車主要?jiǎng)恿υ?。解決輪轂電機(jī)電動(dòng)車的簧下質(zhì)量過大、冷卻散熱、電機(jī)壽命等問題,輪轂電機(jī)作為動(dòng)力源的一系列優(yōu)勢(shì)必將使其成為電動(dòng)汽車的首選動(dòng)力源,同時(shí)對(duì)電動(dòng)汽車底盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)、底盤總布置設(shè)計(jì)將帶來顛覆性革新。

(2)輪轂電機(jī)技術(shù)會(huì)催生全新的底盤控制技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的輪邊差速控制,輪轂電機(jī)的使用將實(shí)現(xiàn)高精度的差扭控制,且動(dòng)力源位于車輪,運(yùn)動(dòng)的自由度更復(fù)雜,可實(shí)現(xiàn)輪轂電機(jī)電動(dòng)車原地自轉(zhuǎn)、繞軸公轉(zhuǎn)、橫向移動(dòng)等新式運(yùn)動(dòng),傳統(tǒng)的ABS、ESP、TCS控制算法也需要針對(duì)輪轂電機(jī)電動(dòng)車進(jìn)行優(yōu)化甚至重新設(shè)計(jì)。

(3)輪轂電機(jī)電動(dòng)車將成為自動(dòng)駕駛技術(shù)的測(cè)試及應(yīng)用平臺(tái)。傳統(tǒng)燃油車和集中式驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜,傳動(dòng)效率損耗大,大大增大了自動(dòng)駕駛控制決策算法的復(fù)雜度,而輪轂電機(jī)電動(dòng)車可實(shí)現(xiàn)輪邊直接驅(qū)動(dòng),大大降低了執(zhí)行層控制難度,可實(shí)現(xiàn)對(duì)上層控制決策的高度執(zhí)行,是自動(dòng)駕駛技術(shù)測(cè)試應(yīng)用的首選車輛平臺(tái)。

?
?2010-2015 無錫九環(huán)機(jī)械制造有限公司 All Rights Reserved  電話:13400008068  傳真:0510-88792045
  無錫九環(huán)機(jī)械專業(yè)生產(chǎn)摩托車剎車圈輪轂剎車圈鼓式制動(dòng)器,Drum brake,摩托車制動(dòng)鐵套,歡迎新老客戶惠顧! 網(wǎng)站地圖 蘇ICP備20029454號(hào)-1
友情鏈接: 天津辦公家具 橡膠密封件 北京畫室 鋼材 卷染機(jī) 牛股推薦 標(biāo)準(zhǔn)氣體 畫冊(cè)制作