本文討論的內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:

1.輪轂電機(jī)與普通電機(jī)有什么區(qū)別

2.德國舍弗勒與福特試制配備輪轂電機(jī)的概念車

3.輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)難度

第一個(gè)問題“輪轂電機(jī)與普通電機(jī)有什么區(qū)別” 討論如下：

陳先生:輪轂電機(jī)體積小，功率密度大

張先生:輪轂電機(jī)就是裝在車輪里的電機(jī)，特點(diǎn)為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)?？芍苯域?qū)動車輪！

張先生:輪內(nèi)電機(jī)有內(nèi)轉(zhuǎn)子帶行星減速器的，也有直接驅(qū)動外轉(zhuǎn)子的。工作溫度很高且散熱不便，功率受直徑影響太大，所以是最高難度的汽車馬達(dá)技術(shù)，只有日本才有的。

吳先生:輪轂電機(jī)目前用在電動自行車上面的比較多

李先生:電動自行車上都使用輪轂電機(jī)。一般都是直流無刷，基本上很少壞的?，F(xiàn)在也有很多使用在電動汽車上，但是控制是一個(gè)問題。且價(jià)格高。

余先生:輪轂電機(jī)多是永磁無刷電機(jī)布在輪轂處使用的電機(jī)，普通電機(jī)是指有刷電機(jī)，或是異步，有刷又有多種。。?；蛟S是電機(jī)布置位置不同。。。

王工程師:汽車輪轂電機(jī)技術(shù)簡析

輪轂電機(jī)技術(shù)又稱車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)，它的最大特點(diǎn)就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動車輛的機(jī)械部分大大簡化。輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物，早在1900年，保時(shí)捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車，在20世紀(jì)70年代，這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而對于乘用車所用的輪轂電機(jī)，日系廠商對于此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)開展較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。目前國內(nèi)也有自主品牌汽車廠商開始研發(fā)此項(xiàng)技術(shù)。

對于傳統(tǒng)車輛來說，離合器、變速器、傳動軸、差速器乃至分動器都是必不可少的，而這些部件不但重量不輕、讓車輛的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，同時(shí)也存在需要定期維護(hù)和故障率的問題。但是輪轂電機(jī)就很好地解決了這個(gè)問題，在滿足目前空間需求的前提下，未來使用輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛在體積上可以變得更加小巧，這將幫助人們改善城市中的擁堵和停車等問題。同時(shí)，獨(dú)立的輪轂電機(jī)在驅(qū)動車輛方面靈活性更高，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)車輛難以實(shí)現(xiàn)的功能或駕駛特性。

輪轂電機(jī)恰好較大幅度地增大了簧下質(zhì)量，同時(shí)也增加了輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，這對于車輛的操控性能是不利的。此外，輪轂電機(jī)工作的環(huán)境惡劣，面臨水、灰塵等多方面影響，在密封方面也有較高要求，同時(shí)在設(shè)計(jì)上也需要為輪轂電機(jī)單獨(dú)考慮散熱問題。目前，福特汽車公司與汽車零部件廠商舍弗勒正在共同開發(fā)輪轂電機(jī)驅(qū)動技術(shù)，他們將用這項(xiàng)技術(shù)打造第一輛“后輪驅(qū)動”的嘉年華。

朱先生:

輪轂電機(jī)技術(shù)又稱車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)，它的最大特點(diǎn)就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動車輛的機(jī)械部分大大簡化。輪轂電機(jī)技術(shù)并非新生事物，早在1900年，保時(shí)捷就首先制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動汽車，在20世紀(jì)70年代，這一技術(shù)在礦山運(yùn)輸車等領(lǐng)域得到應(yīng)用。而對于乘用車所用的輪轂電機(jī)，日系廠商對于此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)開展較早，目前處于領(lǐng)先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術(shù)有所涉足。目前國內(nèi)也有自主品牌汽車廠商開始研發(fā)此項(xiàng)技術(shù)，在2011年上海車展展出的瑞麒X1增程電動車就采用了輪轂電機(jī)技術(shù)。

米其林研發(fā)的將輪轂電機(jī)和電子主動懸掛都整合到輪內(nèi)的驅(qū)動/懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

王先生:

輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結(jié)構(gòu)型式：內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。其中外轉(zhuǎn)子式采用低速外傳子電機(jī)，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速在1000-1500r/min，無減速裝置，車輪的轉(zhuǎn)速與電機(jī)相同；而內(nèi)轉(zhuǎn)子式則采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，配備固定傳動比的減速器，為獲得較高的功率密度，電機(jī)的轉(zhuǎn)速可高達(dá)10000r/min。隨著更為緊湊的行星齒輪減速器的出現(xiàn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機(jī)在功率密度方面比低速外轉(zhuǎn)子式更具競爭力。

典型內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

第二個(gè)問題“德國舍弗勒與福特試制配備輪轂電機(jī)的概念車”討論如下：

王工程師:德國舍弗勒與福特試制配備輪轂電機(jī)的概念車

【日經(jīng)BP社報(bào)道】德國舍弗勒集團(tuán)（Schaeffler Group）宣布，與福特汽車共同試制成功了配備該集團(tuán)制造的輪轂電機(jī)“eWheel Drive”的概念車。該車以福特“嘉年華”（Fiesta）為原型，在左右后輪內(nèi)各內(nèi)置了一臺eWheelDrive。該車的特點(diǎn)在于，不僅是馬達(dá)，連驅(qū)動電路、控制裝置、控制器及冷卻系統(tǒng)全部收放在車輪內(nèi)。馬達(dá)為內(nèi)轉(zhuǎn)子型，無減速器。制動器為鼓式。

概念車的最大輸出功率為每輪40kW，可連續(xù)輸出33kW。與2010年以歐寶（Opel）的“Corsa”為原型的概念車配備的第一代輪轂電機(jī)相比，此次采用的第二代eWheel Drive的輸出功率提高了約3成，扭矩也提高了75％。驅(qū)動電壓為360～420V。 內(nèi)置了eWheelDrive的輪轂的重量為53kg，比原來的車輪重45kg。收放于容積為16L的16英寸輪轂的內(nèi)側(cè)。盡管比驅(qū)動電路配備在車身上的第一代重6kg，但車輛整體要比原來輕。

這是因?yàn)榘羊?qū)動電路及控制裝置內(nèi)置到了車輪內(nèi)，省去了車內(nèi)復(fù)雜的布線所致。 行駛試驗(yàn)顯示，此次的概念車與原型車相比盡管簧下重量較重，但舒適性及安全性相同。此外還憑借防側(cè)滑裝置的作用提高了車輛穩(wěn)定性，而且實(shí)現(xiàn)了使左右后輪的扭矩分配發(fā)生變化的扭矩矢量分配功能。（記者：鶴原吉郎，《日經(jīng)汽車電子》）

李先生:無減速器，到底是否SRD不知道，找了網(wǎng)站也不清楚，內(nèi)轉(zhuǎn)子，通過輪轂殼連到輪胎。

陳工程師:牛，不知道這樣的電機(jī)對震動要求有多高，因?yàn)殡姍C(jī)到路面只有輪胎作為減震裝置，而輪胎在路面上隨時(shí)會遇到大的石塊或起伏路面。

劉女士:沒有減震的話，電機(jī)豈不是很容易廢掉。

梁先生:結(jié)構(gòu)上做優(yōu)化的吧！避免脫落

陳工程師 :日本實(shí)用型SRD是將外轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子分別放在鋁盆內(nèi)，避免部件相撞。德國的這個(gè)明顯無實(shí)用，也說了不是現(xiàn)實(shí)型號，只是原理樣機(jī)。

此外還有散熱問題呢——日本是用卡鉗的，制動不在輪轂內(nèi)而在外側(cè)，德國的這個(gè)做在電機(jī)里面了。德國明顯考慮不周，估計(jì)以后要改變方案了。

劉先生:制動、散熱、防水防泥（密封），這些是輪轂電機(jī)的基本要求，沒一項(xiàng)是輕易的，所以的確是最高技術(shù)的產(chǎn)物。何論控制系。

張先生:舍弗勒曾經(jīng)一廂情愿聯(lián)合奧迪開發(fā)輪轂電機(jī)，不知道是奧迪太牛還是舍弗勒太弱，結(jié)果是沒辦法合作。內(nèi)轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)比起外轉(zhuǎn)子最起碼散熱性能好很多。就算是概念機(jī)，也值得學(xué)習(xí)，畢竟中國人自己的還不多見。

張先生:外轉(zhuǎn)子可以在輪轂電機(jī)外的車輪內(nèi)側(cè)布置卡鉗，制動盤隨輪胎旋轉(zhuǎn)，卡鉗不轉(zhuǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子制動盤很難布置，而且散熱很難。題圖中是在內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)布置鼓剎，這個(gè)太糟糕，而且溫度很高。旋轉(zhuǎn)密封難度大，而且防震能力低，定轉(zhuǎn)子之間很容易干摩擦。判斷這個(gè)東西不可能實(shí)用化，實(shí)用化還的學(xué)習(xí)日本人的外轉(zhuǎn)子SRD。

王工程師:不知5525對Protean的輪轂電機(jī)了解多少，他們在抗振動沖擊，防塵，涉水等方面都有哪些獨(dú)特優(yōu)勢?

李先生: 5525 http://bbs.simol.cn/thread-126081-1-1.html上周在上海車展上拍了一些，貌似也沒看到其他有應(yīng)用的輪轂電機(jī)。

譚先生:proteanelectric.com這是網(wǎng)站。網(wǎng)站介紹得云霧里，只知道是盤式交流永磁電機(jī)，具體類型就不知道了。第一次知道這個(gè)公司。80個(gè)人的小公司，只有樣機(jī)沒有產(chǎn)品。

吳女士 :完全不了解，從剛才看的資料，盤式電機(jī)倒是的確抗震動，原理一目了然。因?yàn)槎ㄞD(zhuǎn)子是垂直于輪胎的，所以轉(zhuǎn)子沖擊定子不太容易發(fā)生，那么防水防塵也就好得多。但洋圖上沒有制動系，估計(jì)是企圖依靠反接制動，其實(shí)日本人早就試驗(yàn)過了，反接制動只能提高3分之一的制動力，還是要靠機(jī)械制動。這點(diǎn)思慮不足。另外，永磁電機(jī)怕熱，輪胎熱很嚴(yán)重，所以這點(diǎn)也有問題，要是用稀土就更欠考慮了?？傊?，是個(gè)原理樣機(jī)，離實(shí)用還遠(yuǎn)。盤式輪轂電機(jī)好處多。

張工程師：贊同盤式，不贊同永磁，必須有外部制動盤，也就是制動盤必須在電機(jī)外。

張工程師 :此款電機(jī)震動實(shí)測各種工況沒有問題，雖然是通過輪胎減震，其中的一些原理不能說那么詳細(xì)，你懂的。

李先生:

您所說的我不完全贊同。雖然這款樣機(jī)僅僅是schaefllerBeta IWM 樣機(jī)，各種工況下實(shí)驗(yàn)證明震動沒有問題。您所說的制動熱問題和輪胎熱問題，采用一些特殊設(shè)計(jì)可以隔熱，您所考慮的這些基礎(chǔ)性的問題，工程師們會考慮到的。關(guān)于用機(jī)械制動問題，如果這么大功率的電機(jī)在車上裝后，車速能到達(dá)160km/h，如果不加機(jī)械制動你覺得還有人買嗎，安全性能保證嗎？功率尺寸數(shù)據(jù)大家能看的出來，請你自己評估一下功率密度和轉(zhuǎn)矩密度，看看盤式輪轂在相同磁鋼用量下尺寸是否夠。那我請問GM于2005年研發(fā)的盤式輪轂電機(jī)為什么到了2011年最新一代也為PMSM徑向電機(jī)了呢。

最后，增加點(diǎn)個(gè)人觀點(diǎn)：輪轂電機(jī)無非是兩種趨勢，IWM和IWD，一種低速直驅(qū)輪轂，一種高轉(zhuǎn)速輪邊，低速直驅(qū)采用徑向PMSM以追求大轉(zhuǎn)矩密度，高速采用高速電機(jī)，最高轉(zhuǎn)速18000-20000rpm，可選PMSM或異步電機(jī)?；蛟S有走中間路子的，中速+齒輪箱，但真的不多見。無論哪一種盤式電機(jī)無法適應(yīng)。盤式電機(jī)雖然好處多多，但用永磁的盤式漏磁大，costperformance太低，用勵(lì)磁的盤式或異步盤式功率密度低，無法集成到輪內(nèi)，所以盤式電機(jī)不是好選擇。但你要說低配置的汽車使用，這個(gè)我不否認(rèn)。雖然這個(gè)樣機(jī)僅僅是原理樣機(jī)，離實(shí)用還有一定具體，但也沒有你說的那么一無是處。

楊女士:protean是盤式交流電機(jī)，第一次聽說。我看好像是外轉(zhuǎn)子徑向PMSM電機(jī)，說的不對，請勿見笑。

張先生: 如果制動盤設(shè)計(jì)到輪子外面是簡單的多也不增加對電機(jī)的干擾，但會對產(chǎn)品的替代性有一定的影響，不是每個(gè)OEM都會給你制動盤留下空間的，所以基于通用型的考慮集成到輪轂中。

陳先生: 看來你是了解內(nèi)幕的，我是猜測的。又看了一邊圖，的確是外轉(zhuǎn)子徑向的，昨天看叉了。網(wǎng)站資料太少，估計(jì)是要保密。

張工程師:

經(jīng)過思考我認(rèn)為其實(shí)還是個(gè)基本的技術(shù)經(jīng)濟(jì)路線問題：是否使用稀土德國和美國的思路是PMSM，優(yōu)點(diǎn)是效率高、功率密度大（體積緊湊）、發(fā)熱量低。因?yàn)榘l(fā)熱量低，那么散熱問題小，而且電機(jī)體體積小，便于整體封閉設(shè)計(jì)（無散熱出開口），但是將機(jī)械制動放到電機(jī)體內(nèi)，則有些不放心。

日本的思路是不使用稀土，那么傳統(tǒng)的SRM/SRD就是比較好的選擇。當(dāng)然現(xiàn)在也有新的磁性材料，比如金屬玻璃（非晶態(tài)磁體）等。SR的好處是廉價(jià)，缺點(diǎn)是效率低、發(fā)熱量大、功率密度（尤其是體積）低。

日本的輪轂電機(jī)，豐田等使用內(nèi)轉(zhuǎn)子帶減速器的設(shè)計(jì)，厚度很大，但使用永磁材料無問題。有些大學(xué)等使用新概念的SRM，無減速器。表面上看，PMSM效率高，發(fā)熱量小，噪聲震動小。而SRM則效率低發(fā)熱量大，噪聲震動強(qiáng)烈，從工程師觀點(diǎn)，顯然是PMSM完勝。但僅使用稀土一條就被日本人淘汰了。當(dāng)然，日本也在家用電器和電車（鐵道列車）上使用PMSM。有些混合動力車，也使用永磁同步電機(jī)，但都是接在變速箱上的。

在電動汽車上使用PMSM的也有，但都是概念車。目前SIM-drive公司的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，有永磁同步的，也有開關(guān)磁阻的，同時(shí)發(fā)展，估計(jì)也是內(nèi)部競爭？SIM-drive的外轉(zhuǎn)子PMSM電機(jī)，技術(shù)輸出給臺灣的東元電機(jī)，為什么？如果是看家技術(shù)，為什么給臺灣人？另外，雖然PMSM的反接制動力較強(qiáng)，但仍不足以拋棄制動盤，所以制動熱很厲害。你低估了制動熱，日本研究表明，通常道路車輪溫度在200度以內(nèi)，極端條件下（山路下坡連續(xù)緊急制動）到達(dá)400度，在退磁線上。

所以，制動熱和輪胎熱不小。當(dāng)然使用技術(shù)措施可以隔熱，但代價(jià)也不少。盤式電機(jī)是功率密度低，盤式SRM更低，但盤式的好處是可以疊加，一個(gè)輪轂內(nèi)兩、三個(gè)盤式電機(jī)，當(dāng)然前提是盤式電機(jī)的超薄化，這個(gè)技術(shù)難度可不低。我覺得PMSM更適合作艙內(nèi)電機(jī)，用萬向軸驅(qū)動車輪，而不是輪內(nèi)。

沙工程師:我對電動汽車不是太懂，只是弱弱的問一兩個(gè)問題。一是輪胎的溫度很熱么？如果外轉(zhuǎn)子式定子的熱量能較為容易的散掉，采用一些油冷或者什么冷卻方式。這樣也不會造成永磁轉(zhuǎn)子溫度過高吧。二是輪轂電機(jī)直驅(qū)和高速那種，高速的是不是還要加一級或者幾級的減速齒輪才能直接驅(qū)動車輪？

陳先生:

目前看到的日本輪轂電機(jī)基本都是外制動盤的，只要制動盤和輪轂機(jī)一體化，就不存在通用性問題。PROTEAN的機(jī)器圖上沒看到機(jī)械制動，估計(jì)是想簡單了。它是常規(guī)輪輻的，通過螺栓連接外轉(zhuǎn)子，有助于限制熱量，缺點(diǎn)是重量大了些。密封估計(jì)是常規(guī)旋轉(zhuǎn)密封。

Schaefller機(jī)是在內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)設(shè)鼓剎，估計(jì)平常不用，只有極個(gè)別情況下用，但屆時(shí)的確有過熱危險(xiǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子通過四根螺栓跟輪殼連接，有助于減少輪胎熱傳入。估計(jì)輪殼使用高彈性材料。設(shè)計(jì)雖精巧但存疑，實(shí)際路試才能最終證明。

張工程師:非晶材料一點(diǎn)也不便宜的說，非晶要比硅鋼貴一倍還多，雖然非晶比釹鐵硼之類的永磁便宜多了，不過考慮到用量的情況，總成本怕是也低不了多少。而且非晶飽和磁密不行，體積一下子要大好多。非晶還有些別的問題，比如應(yīng)力，結(jié)構(gòu)都有很大的變化非晶要進(jìn)入車用電機(jī)，路還很長哪

王先生: 非晶材料還在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)了，離談?wù)摮杀镜臅r(shí)間還遠(yuǎn)。目前技術(shù)進(jìn)展最快了。雖然不如稀土，但畢竟有廉價(jià)化前景。

汪工程師:另外散熱問題的確不是小問題，電控的半導(dǎo)體堆也高熱，電池也熱。電池專業(yè)的人說，如果能保持理想溫度，鋰電池壽命能提高一個(gè)量級。日本的永磁同步機(jī)并不落后，但不重視

朱女士:wenku.baidu.com/view/edc7e62ae2bd960590c67736.html這有個(gè)SIM-drive拋給臺灣的永磁輪轂機(jī)，注意內(nèi)外轉(zhuǎn)子間用了鋁盆對付干摩擦。這就解決了沖擊載荷問題，但氣隙也增大了，這是通用設(shè)計(jì)，SRM也可以采用。永磁同步實(shí)際是個(gè)簡單技術(shù)，SRM才是高技術(shù)。我不是反對永磁同步機(jī)，而是希望學(xué)習(xí)奔馳公司老老實(shí)實(shí)用在萬向軸傳動系統(tǒng)上，別用在輪轂內(nèi)，軸傳動就沒有輪胎熱制動熱道路沖擊等問題，電機(jī)在理想情況下工作。當(dāng)年缺點(diǎn)是與汽車高度一體化，無法作為獨(dú)立不見出售。

張工程師: 非晶材料早就不是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，已經(jīng)批量用在配電變壓器中，不過用在電機(jī)上的還很少。

曹先生: 非晶材料還在早期，能買到不等于能產(chǎn)業(yè)化，性能還不理想，價(jià)錢還貴，但目前進(jìn)展迅速。另外，非晶材料適合盤式電機(jī)，而不是徑向電機(jī)。

曹先生:

再次捍衛(wèi)一下觀點(diǎn)：盤式開關(guān)磁阻電機(jī)是電動汽車的王道：

東北大學(xué)開發(fā)出全球首款軸向間隙型輪內(nèi)SR馬達(dá)日本的東北大學(xué)開發(fā)出了與采用稀土（稀土類）的現(xiàn)有永磁馬達(dá)扭矩相當(dāng)?shù)妮S向間隙型SR（開關(guān)磁阻）馬達(dá)。軸向間隙型在永磁馬達(dá)中并不少見，但在SR馬達(dá)中卻是全球首例。

另外，該研究的一部分為與日立制作所日立研究所的共同研究。SR馬達(dá)的制造得到了日立制作所的協(xié)助。SR馬達(dá)的構(gòu)造簡單，定子包括鐵芯和線圈、轉(zhuǎn)子只有鐵芯，其特點(diǎn)是結(jié)實(shí)耐高溫，因此有望用作HEV（混合動力車）和EV（純電動汽車）用驅(qū)動馬達(dá)。不過，存在的問題是比使用稀土的同尺寸永磁馬達(dá)扭矩小。

因此，此次通過調(diào)整SR馬達(dá)的構(gòu)造，由普通的徑向間隙型變成兩個(gè)轉(zhuǎn)子夾著定子的軸向間隙型，從而增大了扭矩。另外，鐵芯材料不使用Fe-Co（鐵-鈷）而使用普通的馬達(dá)鐵芯材料硅鋼板，從而降低了成本。 東北大學(xué)對此次試制的軸向間隙型SR馬達(dá)的扭矩進(jìn)行了測量。實(shí)線和虛線代表相同尺寸相同極數(shù)的軸向間隙型和徑向間隙型SR馬達(dá)的扭矩密度和線圈電流密度計(jì)算值。菱形線代表軸向間隙型的實(shí)測值。馬達(dá)直徑為266mm，長度為130mm，極數(shù)為定子18極、轉(zhuǎn)子12極。

由此可見，軸向間隙型SR馬達(dá)的扭矩比原來的徑向間隙型SR馬達(dá)大得多。在線圈電流密度達(dá)到汽車馬達(dá)功率所要求的20A/mm2時(shí)，比較扭矩密度，發(fā)現(xiàn)軸向間隙型SR馬達(dá)為39.6N·m/L，是原來的徑向間隙型SR馬達(dá)的約1.5倍。有報(bào)告指出，現(xiàn)行HEV使用的永磁馬達(dá)的扭矩密度為35～45N·m/L，可見此次的軸向間隙型SR馬達(dá)的扭矩密度已經(jīng)達(dá)到與之匹敵的水平。

以前，不使用永久磁鐵的馬達(dá)與使用永久磁鐵的馬達(dá)相比，扭矩和效率低，而采用此次的成果，通過調(diào)整馬達(dá)的構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)相同的性能。今后將把此次開發(fā)的軸向間隙型SR馬達(dá)作為輪內(nèi)直接驅(qū)動馬達(dá)應(yīng)用于電動巴士，通過實(shí)際行駛試驗(yàn)等，進(jìn)一步考察其實(shí)用性。

今后，通過確立最佳形狀和最適設(shè)計(jì)方法，還有可能超過永磁馬達(dá)的性能。（記者：浜田基彥，《日經(jīng)汽車技術(shù)》）

張工程師: 非晶材料早就產(chǎn)業(yè)化了，非晶變壓器也早就產(chǎn)業(yè)化了，只能說非晶電機(jī)還沒有產(chǎn)業(yè)化而已

李先生: 非晶合晶，是SMC粉末鐵芯嗎？目前機(jī)械性能不能保證，適用于盤式低速電機(jī)。各位五一放假了吧，苦逼的我還在繼續(xù)上班，乘著午飯的時(shí)間，抽個(gè)空上上論壇，給我個(gè)十佳版主吧。

張工程師: 非晶是非晶，不是SMC，兩碼事

李工程師: 我也是新手，摸著石頭過河。輪胎溫度我不清楚，至少測試沒有問題。外轉(zhuǎn)子散熱性能不如內(nèi)轉(zhuǎn)子的散熱性能好，但要注意內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子上面的熱不能過大，也就是內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)轉(zhuǎn)子熱比較難散熱。其實(shí)關(guān)于內(nèi)轉(zhuǎn)子還是外轉(zhuǎn)子，主要是看OEM讓用IWM還是IWD，給的功率密度和轉(zhuǎn)矩密度指標(biāo)。直驅(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)子外轉(zhuǎn)子都行，輪邊就內(nèi)轉(zhuǎn)子好了。高速一級減速不行了，行星齒輪排了，我對齒輪變速箱這一塊不怎么懂的。直驅(qū)的定義是沒有減速箱。

陳工程師: 學(xué)習(xí)了，我趕緊維基一下掃掃盲

張工程師: 非晶是帶材，SMC應(yīng)該算是粉末，差別還是不小的。另外非晶的制作也有些特殊的要求。

陳工程師: 我說的是廉價(jià)化技術(shù)。非晶材料可加工性極差，現(xiàn)在重點(diǎn)發(fā)展加工技術(shù)，比如激光熔接等。金屬玻璃的制備也是問題，雜質(zhì)影響大，摻雜能改性，都需要研究，生產(chǎn)的工藝性成品率都是核心技術(shù)，這些解決才能廉價(jià)化。未來肯定很便宜，現(xiàn)在貴不是問題。

張工程師:非晶材料的加工性么，有些是無法解決的，有些可以解決至于價(jià)格么，以非晶現(xiàn)在的價(jià)格，也沒幾家賺錢的，未來成本估計(jì)能有一定的程度下降，不過要想大幅度降低，恐怕也難。

耿先生:

輪胎溫度、齒輪問題：輪胎溫度一般不宜超過100度，但熱區(qū)夏季路面溫度能到80度，輪胎200度以內(nèi)，一澆水就出蒸汽了，極端條件下，連續(xù)下坡緊急制動，瞬間溫度400度。輪殼或輪輻如果用螺栓連接外轉(zhuǎn)子，那么熱量傳導(dǎo)量小，但螺栓的要求很高。2樓的轉(zhuǎn)子用4 根。象日本SRD電機(jī)那樣，外轉(zhuǎn)子直接和車輪聯(lián)系，熱傳導(dǎo)就嚴(yán)重了。

有些企業(yè)試驗(yàn)過行星齒輪減速的軸輸出輪轂電機(jī)，結(jié)果試驗(yàn)臺上模擬幾百公里惡劣路況，齒輪就打齒了，所以結(jié)論是輪箍電機(jī)不能用齒輪。只有萬向軸傳動的才能用齒輪。另外，徑向輪轂電機(jī)的定轉(zhuǎn)子磕碰也嚴(yán)重，所以用鋁盆包。實(shí)際型號和理論樣機(jī)，根本就是兩碼事。

吳女士:舍弗勒開發(fā)出純電動車用扭矩分配系統(tǒng)

【日經(jīng)BP社報(bào)道】德國舍弗勒公司（Schaeffler）面向純電動汽車（EV）用途開發(fā)出了扭矩矢量分配系統(tǒng)，并在“人與車科技展2013”上進(jìn)行了展示。該系統(tǒng)在車軸內(nèi)安裝一臺EV驅(qū)動用馬達(dá)和一臺控制扭矩矢量分配的馬達(dá)，驅(qū)動用馬達(dá)輸出的動力經(jīng)由雙速變速箱傳至最終減速器，而來自扭矩矢量分配用馬達(dá)的力量通過行星齒輪式減速器減速，帶動差動齒輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)從而改變扭矩分配。

舍弗勒表示，由于配備兩個(gè)馬達(dá)，因此采用左右獨(dú)立驅(qū)動的方式看起來結(jié)構(gòu)更簡單，但是，考慮到發(fā)生故障時(shí)的應(yīng)對等因素，還是該公司的系統(tǒng)更可靠。由于所有部件都排成一列，因此有人可能會擔(dān)心車軸整體長度太長、半軸（Half Shaft）會變短。此次展示的系統(tǒng)不是正在開發(fā)的產(chǎn)品，而是上一代產(chǎn)品。最新產(chǎn)品的扭矩矢量分配用馬達(dá)位于另外的位置而非同軸，整體長度較短。（記者：浜田基彥，《日經(jīng)汽車技術(shù)》）

洪女士:上面是臺全軸電機(jī)系統(tǒng)，一個(gè)大電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動，一個(gè)小電機(jī)負(fù)責(zé)兩側(cè)車輪差速，也就是扭距分配。小電機(jī)加速或減速來讓兩側(cè)車輪的驅(qū)動力轉(zhuǎn)速不同。缺點(diǎn)是大量使用齒輪，還要兩臺電機(jī)，不如兩個(gè)輪轂電機(jī)方便精到。

吳先生:看起來挺合理的，不過減震真的比較麻煩

張工程師:大電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動，小電機(jī)附著在大電機(jī)的輸出軸的一端上，只對一側(cè)車輪起作用，通過正反向動作，讓該側(cè)車輪速度與另一側(cè)不一致，起到差速作用。

第三個(gè)問題“輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)難度” 討論如下：

吳先生:電動汽車電機(jī)的發(fā)展趨勢之一是輪轂電機(jī)，但國內(nèi)做該電機(jī)的很少，有也是大多引進(jìn)國外的。輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)有哪些難度？尺寸限制、重量、冷卻……，還望各位壇友說說自己的觀點(diǎn)，謝謝

陳先生:首先對輪轂電機(jī)要有一個(gè)定義：能放到輪碗里的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)？可以是直驅(qū)，也可以是減速增扭驅(qū)動?？梢允堑退俅笈ぞ兀部梢允歉咚傩◇w積。感到思路應(yīng)該再開闊一些。不然很難有突破。

吳女士:幾噸的車重，壓在電機(jī)上，電機(jī)骨架支撐承重部分應(yīng)力形變要符合電機(jī)機(jī)械氣隙誤差要求這種加工能力的廠家了解的有的話分享下

張工程師:尺寸，氣隙，振動還有對車的影響：簧下質(zhì)量

李女士:看過一款概念車，應(yīng)該是輪轂電機(jī)，他與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別是一個(gè)是整個(gè)輪子轉(zhuǎn)，一個(gè)是只有輪子的最外圈轉(zhuǎn)。振動問題應(yīng)該不太好解決，畢竟電機(jī)通過輪胎直接與地面接觸沒有專門的減振，一個(gè)硬物都會導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)子變形，卡死？承重問題也應(yīng)該有難度的，按A3極車前橋800KG來看，加上座位上人的重量，一個(gè)電機(jī)近500KG的壓力，氣隙變形？另外發(fā)熱問題也不太好解決吧，輪胎的熱量會傳到電機(jī)上，對磁鐵的耐溫能力要求會較高。亂說的，有錯(cuò)請見諒。

史先生:1.振動失磁；2.簧下質(zhì)量偏高

史先生:密封，冷卻，水管引線的疲勞，低速大扭矩，簧下質(zhì)量等

陳先生:輪轂電機(jī)這里指的是放在輪輞里的電機(jī)

鄧先生: 與其它電動車相比，個(gè)人覺得輪轂電機(jī)的輪輞剛度要做好些。

陳先生: 關(guān)于振動及其影響氣隙，是否可以這樣考慮下，將輪胎的高度稍高點(diǎn)，會較好些？

劉工程師: 關(guān)于承重和變形，個(gè)人覺得輪轂電機(jī)的輪胎應(yīng)該要寬點(diǎn)和高點(diǎn)。散熱大多采用水冷或油冷，這種電機(jī)的功率密度挺高的，冷卻是比較難做。

余先生: 關(guān)于振動失磁能否詳細(xì)說下，之前認(rèn)為有輪胎做緩沖，應(yīng)該問題不大吧。

石女士: 電動無限 該種電機(jī)運(yùn)行環(huán)境較差，密封的確是大問題，關(guān)于密封有什么好的建議措施。您提到的水冷是水外套吧？用油冷你是怎么看的？

大家都提到簧下質(zhì)量，對此不了解，直觀點(diǎn)其會影響整車什么性能？反映到電機(jī)上就是要求重量較輕吧。這種電機(jī)大概的功率（kw）/重量（kg）=?

鄧女士 :輪轂電機(jī)一般都是大轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)，功率/質(zhì)量一般不高。用功率密度比考核電機(jī)很不靠譜，意義不大。

王先生: 所以可以考慮，減速器+高速電機(jī)：可以解決振動、冷卻等問題。

陳女士: 簧下質(zhì)量大，車輛的操穩(wěn)，NVH等性能都會受影響

汪工程師:

輪轂電機(jī)具有功率密度大、轉(zhuǎn)矩密度高的特點(diǎn)，但由于受工作環(huán)境的限制，輪轂電機(jī)定轉(zhuǎn)子的可用空間有限且散熱途徑單一，電機(jī)運(yùn)行時(shí)熱源集中在較小的體積上，容易造成局部過熱現(xiàn)象，致使繞組和永磁體存在嚴(yán)重安全隱患；此外，輪轂直接與地面接觸，對煙霧、粉塵、淋雨等惡劣外部環(huán)境敏感，密封性要求較高。

張工程師:

增大簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，對車輛的操控有所影響，鋁制下擺臂采用主要就為減重，如果加上輪轂電機(jī)，這些努力也就白費(fèi)了 對于普通民用車輛來說，常常用一些相對輕質(zhì)的材料比如鋁合金來制作懸掛的部件，以減輕簧下質(zhì)量，提升懸掛的響應(yīng)速度?？墒禽嗇炿姍C(jī)恰好較大幅度地增大了簧下質(zhì)量，同時(shí)也增加了輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，這對于車輛的操控性能是不利的。不過考慮到電動車型大多限于代步而非追求動力性能，這一點(diǎn)尚不是最大缺陷

張工程師:電制動性能有限，維持制動系統(tǒng)運(yùn)行需要消耗不少電能

商用車車橋的內(nèi)置緩速器采用渦流制動原理，而輪轂電機(jī)的制動也可以利用這一原理 現(xiàn)在的傳統(tǒng)動力商用車已經(jīng)有不少裝備了利用渦流制動原理（也即電阻制動）的輔助減速設(shè)備，比如很多卡車所用的電動緩速器。

而由于能源的關(guān)系，電動車采用電制動也是首選，不過對于輪轂電機(jī)驅(qū)動的車輛，由于輪轂電機(jī)系統(tǒng)的電制動容量較小，不能滿足整車制動性能的要求，都需要附加機(jī)械制動系統(tǒng)，但是對于普通電動乘用車，沒有了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)帶動的真空泵，就需要電動真空泵來提供剎車助力，但也就意味了有著更大的能量消耗，即便是再生制動能回收一些能量，如果要確保制動系統(tǒng)的效能，制動系統(tǒng)消耗的能量也是影響電動車?yán)m(xù)航里程的重要因素之一。

此外，輪轂電機(jī)工作的環(huán)境惡劣，面臨水、灰塵等多方面影響，在密封方面也有較高要求，同時(shí)在設(shè)計(jì)上也需要為輪轂電機(jī)單獨(dú)考慮散熱問題。