在成都车展奇瑞展台。作为三电研发的工科女,今天不聊新车,只蹲硬核技术,来看这套已经研发两年,目前处于实验室验证阶段的飞鱼数字底盘轮毂电机角模块。刚刚和奇瑞底盘研发工程师交流,我把这套在研轮毂电机给大家拆解清楚,同时梳理行业三类主流电驱动方案,把它们的痛点与差异一次性讲明白。
这套就是奇瑞外转子轮毂电机角模块,浅蓝色外壳就是轮毂电机本体。它属于外转子结构,内部定子固定不动,依靠上、下摆臂连接车身悬架;外侧转子外壳直接与车轮固连,转子转动就直接带动车轮旋转,彻底取消传统减速器与传动轴,属于直驱架构。
整套系统高度集成,搭载EMB电子机械线控制动卡钳,摒弃液压刹车油;搭配独立线控转向电机,单轮最大可以实现90°偏转横移,支持四轮完全独立转向,实现螃蟹走、极小半径掉头。这里补充一句,仰望的相关方案属于轮边电机,和这套轮毂电机并不是同一类产品。奇瑞这套原型已经完成三台实车装车,路试状态下可以稳定跑到120km/h以上,但暂未确定量产计划,后续要看企业整体战略规划。
✅这套轮毂电机的核心优势
第一,传动链极短,机械损耗低。没有传动轴、多级减速器,实验室目标轮端效率95%以上,工程师反馈现阶段实验室已经达成该指标。反观传统集中电机,经过减速机构损耗之后,轮端实际输出大多只有8590%,更低的机械损耗,理论上可以降低整车能耗,直接提升续航表现。
第二,四轮驱动、制动、转向完全解耦可控。依靠底盘域控制器协同运算,四个车轮的扭矩、转角、制动力都可以独立调节。过弯时差异化分配左右轮参数,抑制车身侧倾,拉高操控极限,也是高阶智驾非常理想的底层执行硬件。
第三,释放底盘空间。取消贯穿式传动轴,底盘布局自由度大幅提升,给电池包、座舱争取更多可用空间。
第三,释放底盘空间。取消贯穿式传动轴,底盘布局自由度大幅提升,给电池包、座舱争取更多可用空间。
✅这套轮毂电机的核心优势
第一,传动链极短,机械损耗低。没有传动轴、多级减速器,实验室目标轮端效率95%以上,工程师反馈现阶段实验室已经达成该指标。反观传统集中电机,经过减速机构损耗之后,轮端实际输出大多只有8590%,更低的机械损耗,理论上可以降低整车能耗,直接提升续航表现。
第二,四轮驱动、制动、转向完全解耦可控。依靠底盘域控制器协同运算,四个车轮的扭矩、转角、制动力都可以独立调节。过弯时差异化分配左右轮参数,抑制车身侧倾,拉高操控极限,也是高阶智驾非常理想的底层执行硬件。
⚠️但是它也有行业绕不开的核心痛点:簧下质量大幅增加。
电机本体、EMB卡钳全部布置在车轮内部,全部归属于非簧载质量。簧下重量变大之后,经过坑洼路面,悬架响应压力陡增,轮胎很难持续贴紧地面,直接影响滤震、抓地、操控与乘坐舒适性。
奇瑞的应对方案是搭载液压空气主动悬架,后续迭代会升级电磁悬架,依靠主动悬架毫秒级动态补偿,配合底盘域控算法,去抵消大簧下质量带来的负面影响。但这套方案代价很高,对底盘域的算力、响应灵敏度,还有轮端密封、散热、抗泥沙冲击能力都提出严苛要求,成本居高不下,这也是它只能停留在实验室,难以快速走向量产的关键原因。
聊完这套原型,我们来厘清市面上三类电驱动,很多观众很容易把它们混淆。
第一种:车轴集中电机,98%量产乘用车都在使用
电机布置在车桥前后轴之上,属于簧上质量,依靠减速器、半轴来驱动车轮。
✅优点:技术成熟、成本可控,电机远离轮端恶劣环境,散热、后期维护都很方便。
❌缺点:传动链路长,存在机械损耗;单电机版本左右轮扭矩调节能力有限。
第二种:轮边左右双电机
这里要重点说,目前行业内“轮边电机”的概念比较模糊。市面上量产车宣传的轮边电机,大多是后桥(少数前桥)布置双电机,可以实现左右车轮扭矩独立控制,但依旧保留减速器和半轴。
从量产分类上它属于分布式驱动,是现阶段成熟好用的过渡方案,但站在研发视角,还没有达成理想轮边电机的目标。
研发层面理想的轮边电机,电机安装在车架簧上,但尽量舍弃半轴、多级减速器,实现接近直驱的输出,这一类方案目前大多停留在专利和原型机阶段。
第三种:轮毂电机,奇瑞这套就是典型代表
电机完整封装进轮毂内部,转子直接驱动轮胎,无传动轴、无减速器的纯直驱结构,优缺点前面已经分析。
梳理完行业痛点,我们再来谈解决方案。轮毂电机受困于簧下质量,而量产过渡版轮边电机又摆脱不了半轴带来的效率损耗,针对这两大行业痛点,我们也申请了相关发明专利:吹气自洁式轮边电机驱动方案,专利号CN118082487A。
我们没有选择把电机塞进轮毂,坚持正统轮边的技术路线:电机整体固定在车架,属于簧上部件,不跟随车轮上下跳动,从根源解决轮毂电机簧下质量过大的难题。
结构上,轮辋内侧设置大直径内齿圈,车架端电机输出小齿轮与之啮合,仅采用单级减速,在结构复杂度和传动效率之间做平衡。同时设计圈式单向透气减速箱,电机空心轴向内吹气,减速箱内部形成正压,阻挡泥沙雨水侵入,气流同步带走齿轮啮合产生的热量,实现吹气自洁散热。搭配多层阶梯磁性密封圈,低温下压紧实现可靠防水密封;高速工作升温后,密封圈被内部气流吹起悬浮,消除密封带来的摩擦损耗,解决轮端机构防水、防尘、散热的综合难题。
简单做个总结:奇瑞的轮毂角模块代表底盘技术的理想形态,直驱、大角度四轮转向能力十分亮眼,但簧下质量、密封、成本三座大山,阻碍它快速量产。
我们这套吹气自洁轮边专利,则是一条更偏向量产落地的工程路径:保留四轮独立驱动的能力,规避轮毂电机簧下过重的硬伤,依靠单级减速和吹气自洁机构,尽可能逼近轮毂电机的高效率。
技术没有绝对优劣,轮毂电机代表技术理想,而新型轮边电机是更务实的工程探索,不同路线都在向着下一代数字底盘不断迭代。
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