8.3 轮毂电机的结构

之前我们已经了解了电动汽车的基本结构,它使用简单的电动机装置,未搭载变速器时速仍能达到100km以上。接下来我将介绍电动汽车特有的创新,首先是轮毂电机。

轮毂电机是在装有轮胎的轮圈中放置上电动机的装置(图8.6)。拿汽油动力车来说,就是在装有制动盘和制动垫的地方装入小型电动机。

左右分别装有轮毂电机的概念图

图8.6 左右分别装有轮毂电机的概念图
※左右各有一个电动机,就不需要差速器了。

我在讲解汽油动力车时曾提到过轮驱动车(FR),就以它为例,如果在左右后轮分别安装上一个电动机,就不需要差速器了。这是因为每个电动机都能单独改变驱动力和转速,即使没有差速器,左右电动机也能根据转角的大小调整内轮和外轮的转速。

既然安装了轮毂电机,取消了变速器,就需要利用电脑配合转角控制左右驱动轮的驱动力和转速。设计好了这一程序,就能生产出没有差速器的汽车了。

电动汽车不需要发动机和变速器,因此也就不需要放置发动机的发动机室和安装变速器的地方了。并且由于使用轮毂电机的电动汽车不需要差速器,因此在构成车身的底盘上只要有放置蓄电池和变频器的地方就可以了。

蓄电池组又薄又平,铺在底盘上并没有多高,因此只需要再为放置变频器留出空间就可以了。这样一来,就增加了驾驶室和后备箱的空间。利用了轮毂电机,就能将电动汽车设计成与发动机汽车完全不同的形状。

如果给四个轮子都安上轮毂电机,电动汽车也能成为四轮驱动车。在这种四轮驱动车中,当右侧的前后电动机向前进方向转动时,左侧的前后电动机就能向后退方向转动。这样一来,电动汽车就能像履带式车辆一样,利用左右履带前后反向转动进行方向的变换。

如果在驶出狭窄的停车场时这样驾驶,就不需要为改变方向而环岛了。即使是在路的尽头,也可以不用倒车直接在原地变换方向,一边向前行驶一边调头。或者将车身设计成驾驶室能够旋转180度的结构,只需让电动机的转动方向前后相反,也可以一边前进一边调头。

此外,由于轮毂电机不像发动机汽车那样需要传递动力的车轴,因此其轮胎能够侧向旋转90度。这样一来,纵向停车时只需将轮胎简单地移向旁边就可以了。

在2007年东京电动机展览上,日产汽车曾展示了其概念车Pivo 2。这款汽车不仅驾驶室能前后逆向转动,且其轮胎也能横向转动90度向正侧面行驶。它让我们看到了刚才所介绍的电动汽车的可能性。

电动汽车的价值不仅在于它用电动机代替发动机,是利于环境保护的新一代汽车,还在于它蕴含了多方面扩展汽车的理想状态、使汽车发展成操作起来更加简便且乘坐起来更加放心的汽车的可能性。

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