导读
纯电动汽车的驱动系统布置形式包括驱动轮数量、位置以及驱动电机系统的布局方式。驱动系统作为电动汽车的核心组成部分,其性能直接决定了电动汽车行驶的表现。

电动汽车的驱动系统布置取决于电机驱动方式,可采用多种类型。
电动汽车的驱动方式主要包括后轮驱动、前轮驱动和四轮驱动。

后轮驱动方式

后轮驱动方式是一种传统的布置方式,适用于中高级电动轿车以及各种类型的电动客货车。
它具有以下优势:车轴负载分配均匀,操控稳定性高,行驶平顺性好。
后轮驱动可以采用多种形式的布局方式,包括传统后驱动布局、电机-驱动桥组合后驱动布局、单电机整体后驱动布局、双电机整体后驱动布局、轮边电机后驱动布局和轮毂电机后驱动布局等。其中,单电机整体后驱动布局和双电机整体后驱动布局是较为常见的形式。

传统后驱动布置形式
传统后驱动布置形式与传统内燃机汽车后轮驱动系统的布置方式基本相同,只是将发动机替换为电机,并去掉了变速器和离合器。电机直接与传动轴相连,而后驱动桥保持不变。这种布置形式通常用于改造型电动汽车。

电机-驱动桥组合后驱动布置形式
电机-驱动桥组合后驱动布置形式是一种布置方式,它取消了离合器、变速器和传动轴,但引入了减速差速机构。
该布置将驱动电机、具有固定速比的减速器和差速器集成为一个整体,通过两个半轴来驱动车轮。这种布置形式具有以下特点:传动长度较短,传动装置体积小,占用空间少,易于布置,可以进一步降低整车重量。

电动汽车专用后驱动桥
然而,对电机的要求较高,需要具备较高的启动转矩和较大的后备功率,以确保电动汽车在启动、爬坡、加速超车等动力需求时能够提供足够的动力。通常,低速电动汽车采用这种布置形式。
电机-驱动桥组合后驱动布置形式需要使用专门为电动汽车设计的后驱动桥,与传统内燃机汽车的驱动桥有所不同。

单电机整体后驱动的布置形式
单电机整体后驱动的布置形式取消了传统的机械式差速器,而采用单一电机通过固定的减速器直接驱动两个车轮。

双电机整体后驱动布置形式
双电机驱动系统取消了机械式差速器,通过两个电机分别驱动两个车轮,并采用固定速比的减速装置。每个电机的转速可以独立地调节和控制,从而实现电子差速,无需使用机械差速器。
双电机驱动系统采用电子差速器具有一些优点。首先,电子差速器体积小、重量轻,不占用过多空间,有利于整车设计。其次,在汽车转弯时,可以实现精确的电子控制,提高了电动汽车的操控性能。由于每个电机的转速可以独立调节,双电机驱动系统还可以实现更高级的动力分配策略,提供更好的牵引力和稳定性。

轮边电机后驱动布置形式
轮边电机与减速器集成后,整合到驱动桥上,采用刚性连接的方式。这种设计减少了高压电器的数量和动力传输线路的长度。通过优化后的驱动系统,可以实现以下优势:降低车身高度、提高承载能力,并提升有效空间的利用率。

轮毂电机后驱动布置形式
轮毂电机后驱动布置形式采用直接将电机安装在车轮上,其中轮毂成为电机的转子,而羊角轴承座则充当定子的角色。
这种轮毂电机后驱动的纯电动汽车大大减少了零部件数量和动力系统的体积,使整个动力系统更为简化。这一布局显著提高了车内空间的实用性和利用率。相较于传统的电动汽车,每个车轮独立的轮毂电机省去了传动半轴和差速器等装置,从而节省了大量空间,并提高了传动效率。
在这种布置中,动力蓄电池通常放置在传统发动机舱的位置,而辅助蓄电池、电机控制器、充电机等则布置在车辆的尾部附近。根据实际需求,电池组可以灵活布置在车辆上。此外,轮毂电机驱动的车辆在满足当前空间需求的前提下,体积可以更加紧凑,从而改善城市交通拥堵和停车等问题。
同时,独立的轮毂电机具有更高的驱动灵活性,可以实现传统车辆难以实现的功能和驾驶特性。
实际上,轮边电机和轮毂电机在原理上都可以实现各种驱动形式。

前轮驱动方式

前轮驱动的纯电动汽车具有紧凑的结构,这有利于其他总成的布置。在转向和加速时,该布置可以提供较好的行驶稳定性。然而,前轮驱动兼转向的结构相对较为复杂,且在上坡行驶时,前轮的附着力会减小,容易出现打滑情况。因此,前轮驱动方式更适合中级及中级以下的电动轿车。
前轮驱动方式有多种布置形式,包括电机-驱动桥组合前驱动、单电机整体前驱动、双电机整体前驱动、轮边电机前驱动和轮毂电机前驱动。其中,单电机整体前驱动布置形式是最常见的。

电机-驱动桥组合前驱动布置形式

电机-驱动桥组合前驱动布置形式需要电动汽车专用前驱动转向桥

单电机整体前驱动布置形式
单电机整体前驱动布置形式,是目前国内电动轿车主流布置形式。

双电机整体前驱动布置形式

轮边电机前驱动布置形式

轮毂电机前驱动布置形式

四轮驱动方式

四轮驱动适用于对动力性能有较高要求的电动轿车或城市SUV。相比于四轮驱动的内燃机汽车,四轮驱动的纯电动汽车能够减少一些传动零件,提高空间利用率和动力传递效率。
四轮驱动的纯电动汽车主要采用以下布置形式:前后单电机驱动、前后双电机驱动、前后轮边电机驱动和前后轮毂电机驱动等。

前后单电机驱动布置形式

前后双电机驱动布置形式
前后轮边电机驱动布置形式,轮边电机通过减速器与驱动轮相连。

前后轮边电机驱动布置形式
前后轮毂电机驱动布置形式,轮毂电机直接与驱动轮相连。

前后轮毂电机驱动布置形式
电机四轮驱动极大地节省了空间,并且每个车轮都成为了独立的动力单元。这使得精确的转矩分配成为可能,因此反应更快、更直接,也提高了效率。这是传统四轮驱动汽车所无法实现的。
轮边电机和轮毂电机驱动布置形式代表了纯电动汽车驱动系统布置的发展趋势。
随着电机技术和变速技术的不断发展,我们将会看到更多种驱动系统布置形式的出现。电动汽车驱动系统布置的原则是简单、节省空间,并提高效率。
在未来,掌握具有自主知识产权的核心电机技术将成为关键。能够应对行业竞争加速洗牌的挑战,占据技术高地的企业将脱颖而出。
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