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看到这个不起眼的轮毂设计,你可能觉得完全无感,但对电动车行业的人来说,却绝对是颠覆性的震撼,那啥?每车必用的万向节呢?减速器呢?这样的电动汽车能好好地跑吗?

这是韩国现代和起亚公司刚刚推出的通用车轮驱动系统,简称“Uni Wheel”,将主要部件移动到轮毂上,从而彻底颠覆了电动汽车的驱动方式,被认为是电动汽车的范式转变,可能带来电动汽车行业革命性的变革。

传统汽车使用发动机和变速箱,通过驱动轴和万向节把动力输出到车轮,结构复杂,占用了底盘上很大的空间。电动汽车虽然用电机和减速器取代了发动机、变速箱,减少了一定的复杂度和空间占用,但仍需驱动轴和万向节输出动力。

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而Uni Wheel彻底取消了万向节,缩短了传动轴,用一个行星齿轮系统取代了主要部件,并移动到了轮毂上,从而把发动机、减速器和传动轴位置完全空出来,让汽车内部空间大为增加,可以减轻汽车重量,提高传动效率,并安装更多的电池,带来更大的续航里程。

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所谓行星齿轮,是一个或多个齿轮围绕中心齿轮旋转的系统,就像行星绕太阳公转一样。

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最早的行星齿轮是公元前100年左右古希腊的安提基特拉机械,是一个青铜制造的模拟计算机,用来演算天体在天空里的位置,里面有30多个齿轮,1902年在一艘沉船上被发现。

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行星齿轮具有体积小、承载能力大、纯扭矩传动的优点,工作平稳,并且可以多个行星齿轮搭配使用。由于纯扭矩传动,行星齿轮具有很高的传动效率,每级损失只有3%,能够保证很高的动力输出/输入比。

Uni Wheel由中心的太阳轮及多个行星轮组成,在视频中我们可以看到它的传动方式,确实非常简洁高效,以前为什么就没有人想到呢?其实类似的方式已经有人尝试,比如Lordstown Motors电动车开发商曾经把电机放入轮毂里,但最终失败并破产了。

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以色列REE Automotive公司的REEcorner系统,也是将底盘和车轮之间的所有重要部件都集成到轮毂上,并形成模块化,不过这个系统在2021年初就推出了,现在仍然没见实际应用。

韩国现代和起亚公司昨天(11月29日)在首尔专门举办“Uni Wheel技术信息日”,分享了这项技术的详细信息,称这是车辆驱动系统的范式转变,并且具有高度的扩展性,可以与各种大小的电机匹配使用,可广泛应用于电动车、轮椅、机器人等领域。我看了一下,似乎比以色列那个确实简洁得多,就是不知道实际效果如何。

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Uni Wheel彻底改变了电动车驱动方式及空间结构,并带来很多可能性及行业之外的扩展,确实算得上是革命性的范式改变,不过这个系统还没有经过严格的检验测试,究竟有没有实际应用价值,目前还是一个未知数。而且仅就现在看到的而言,Uni Wheel可能还有一些疑虑需要打消。

首先就是这种系统需要4个独立的电机,会不会导致成本更高?

还有就是关键部件移动到轮毂上,对簧下质量会有什么影响呢?我们都知道簧下质量是指车轮、弹簧、减震器及其它不由悬挂系统弹性元件支撑的质量,通常来说,簧下质量越小,车辆操控性、舒适性、加速性能就越好,这就像人穿着铁鞋或轻便鞋,行走的效果是完全不同的。

最关键的就是,所有这些东西都集成到轮毂上了,刹车盘装到什么地方呢?换轮胎会不会也更复杂了呢?

但无论如何,这种系统如果被证明可行的话,将可能彻底改变未来的电动汽车,甚至很多相关行业。目前韩国现代和起亚公司已经在韩国、美国和欧洲申请注册了八项与该技术相关的专利。