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2019年10月24日 | 研究团队优化轮毂驱动装置 使车辆更加灵活
2019-10-24 来源：盖世汽车
（图源：Alten官网）
因为冷却成本过高，非簧载质量大，轮毂驱动装置尚未广泛应用于汽车。据外媒报道，科隆技术大学（Technical University of Cologne）和开发服务供应商Alten SW GmbH组成联合研究团队，就这一驱动概念进行优化。
至少从理论上来讲，比起电动汽车常用的电动机，新研发电动机的生产成本更低。更重要的是，可以通过单个电机的电子扭矩定向，增加轮毂驱动的转向效果，提升车辆灵活性。第三个优点是，轮毂驱动装置能更好地利用空间，完善车身设计。专家称之为“滑板装置（skateboard configuration）”：轮毂驱动装置不需要中央电机或传动装置，所以，这种驱动拓扑结构维护成本低且坚固，并去除传动轴等典型易损件。SR4Wheel研发项目的任务是，在接近量产的设计中，验证相关理论优势。
科隆研究人员关注的核心概念是四个轮辋电机，电机以及相关的电力电子设备会被集成于车辆制动系统和标准车轮轮辋之间。每个电机由20个线圈的定子和24个齿轮转子组成。当线圈通电时，会吸引离其最近的转齿等，使车轮转动。这是利用磁阻力基本物理原理，使线圈和转子之间的磁阻降至最小。
一辆2吨重的运输车，可在8秒内实现百公里加速，最高速度达到160公里/小时，而耗电仅略多于普通电动机。但是，制造成本或大幅降低。传统电动机通常采用永磁体生成磁场，这些磁铁以稀土为原材料，生产条件恶劣，近年来价格大幅上涨。另一方面，轮辋电机完全由薄铁板、铝和铜制成。研究助理Martin Voßwinkel表示：“这类设备价格稳定，产量大，比传统电机要便宜30 - 40%左右。”
在这个项目中，科隆技术大学还开发出电子控制系统，将以往的实验车辆变成全轮驱动车辆。每个车轮都可以单独控制，每两毫秒调节一次，增加车辆的灵活性。根据转向角度，电子设备可以计算出司机想要怎样转弯，以及怎样拦截突然冲出来的汽车。Voßwinkel解释说：“外车轮更易实现自动驱动，而内轮较弱。”在实际测试中，有可能在弯道行驶时，使速度增加30%，实现绝对稳定的驾驶性能。
另一个挑战是无磁电驱动固有的噪声，这也是轮毂电机尚未在市场上站稳脚跟的另一个原因。目前设计的原型，噪音仍然相当大，特别是在启动的时候。研究小组希望找到解决这一问题的方法。Voßwinkel说：“目前为止，我们在这一项目中，专注于电动机的设计，声学研究只进行了8周。在这段时间里，通过优化驾驶模式，已经将噪音水平降低50%。现在，我们的目标是，调整设备的噪音级别，满足大众市场要求。”目前，科隆大学和Alte SW GmbH正在寻找更多的合作伙伴，完善他们的驱动概念，以实现量产。
史海拾趣
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