業界很多人將輪轂電機看作未來新能源汽車驅動解決方案, 目前, 這項技術已經被多種新能源車型應用, 但尚未大規模產業化。 本文將介紹制約輪轂電機產業化的兩個關鍵問題以及解決辦法。
問題一:增加簧下品質是否影響車輛操控性能?對於普通民用車輛來說, 常常用一些相對輕質的材料比如鋁合金來製作懸掛的部件, 以減輕簧下品質(不由懸掛系統中的彈性元件所支撐的品質, 一般包括有車輪、彈簧、減震器以及其它相關部件等), 因為更低的簧下品質意味著車有更好的乘坐舒適性、動態回應能力和操控性。
對於這個問題, 答案是肯定的。 那麼影響程度到底有多大呢, 能否得到合理解決呢?在這點上還存在著爭議。
學者界部分權威學者認為, 增加簧下品質會對汽車的性能產生很大影響, 原來的驅動系統是在懸架以上, 輪轂電機會使簧下品質增加一倍多, 這對汽車的平順性影響嚴重。 對懸架結構做出重大改變或許能避免這個問題, 但懸架的變化就相當於整車全新一代的車型開發, 難度很大。 此外還有學者提出, 相比傳統燃油車, 電動汽車的簧上品質也在增加。 若簧上品質與簧下品質按同比例增加時,
某些生產商表示通過對整車懸掛和減震器進行適當調整之後, 輪轂電機對整車性能的影響將會大大降低。 而根據英國蓮花工程公司、英國考文垂大學分別的研究結果表明, 增加簧下品質後可以看到區別, 但總體區別較小, 對一般司機而言區別不會很明顯。 這方面問題可以通過底盤調校來完善, 但需要車廠配合完成。
問題二:電機材料的退磁問題如何解決?電機材料退磁是業界比較關注的問題。
電機最大的熱量來自制動器, 汽車在制動過程中產生的熱量會對電機有附加影響, 如果把熱量有效隔開, 可以減輕電機的熱負荷。 電機永磁體溫度達到140℃的時候就會出現退磁現象, 那麼, 如何讓磁體低於140℃?Protean公司的辦法是將矽鋼片放置在刹車盤內進行防護, 汽車在制動時摩擦產生的熱量會進行一層層隔熱處理, 加上在電機定子裡使用冷卻水進行降溫處理, 從而使電機材料達到不會退磁的溫度。 通過有限元分析得出的試驗結果是到達永磁體的溫度可以控制在90℃左右。
總結一下, 輪轂電機的冷卻方法主要有:
(1)在電動輪的設計中留出必要的空間。 利用氣體的迴圈流動來散熱;
(2)在輪轂電機結構的設計中可以設置一些流水通道。 利用液體的流動來進行散熱;
(3)同樣也可以設置一些散熱油的流通管道, 利用油液的流動來交換熱量.並且還能起到一定的潤滑作用等。
除了熱退磁外, 電機在高強度震動情況下也可能產生退磁現象。 品質越清, 能量密度越大的輪轂電機在抗震方面表現越佳。 現在還沒有發現高能量密度的電機材料, 目前多採用永磁電機, 震動退磁問題幾乎無法克服。
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