电动车轮的驱动技术.doc

电动车轮的驱动技术摘要: 介绍了电动车轮驱动技术的发展, 电动车轮的类型和特点, 以及电动车轮驱动技术的优势, 对目前电动车轮驱动技术中的关键技术问题和电动车轮电动汽车的发展趋势进行了讨论,提出了相应的发展建议。关键词:电动车轮;电动车;驱动技术(一)引言随着汽车保有量的不断增加和能源的日益紧缺, 人们对环境保护的意识逐步增强, 汽车在带给人类方便、快捷、舒适的现代生活的同时, 也引起了日益严重的环境污染和不断加剧的能源短缺问题, 燃油发动机在现代汽车动力系统中的统治地位也逐渐被动摇。目前, 电动车作为唯一能达到零排放的机动车越来越受到人们的欢迎, 电动车轮技术作为电动车的一个重要的发展方向,以其独特的技术优势越来越受到汽车开发商的关注。电动车轮作为独立的驱动部件, 集电动机传动机构、制动器等于轮毂, 是一种独特的驱动单元。使用电动车轮技术的电动车普遍具有控制灵活、结构紧凑、绿色环保、传动效率高等优点。(二)电动车轮驱动技术的发展最早的电动车轮结构产生在 20 世纪 50 年代初, 是由美国人罗伯特发明的, 其结构如图 1 所示, 该轮毂装置中融合了电动机、减速机构、制动器。电动机的输出力矩传递到减速机构的输入轴, 经减速后, 增大的力矩传递给轮辋, 最后驱动车轮旋转, 这种结构最早应用在大型矿用自卸车上,是美国通用电气公司于 1968 年推出的。到 20 世纪 70 年代,我国也开始研制大型矿用电动车轮自卸车,自 1977 年湖南湘潭电机厂研制成功第一台电动车轮自卸车样车以后, 又先后生产了一系列电动车轮自卸车, 目前我国的电动车轮自卸车性能日臻完善, 某些型号也达到了。 20 世纪 90 年代初期,清华大学轻型电动车科研组首先将电动车轮的思想勇勇于电动自行车的研制, 并研制出半轴式鸟笼结构的电动轮毂, 因此成为世界上最早将电动车轮传动结构应用于电动自行车的单位。这种电动轮毂采用了告诉有刷电机、减速齿轮和离合器。半轴式鸟笼结构,就是将中心轴,即自行车轮轴的中段膨胀成一个“鸟笼”,轴也就分为左、右两段, 即左、右半轴式结构, 鸟笼中放置盘式电机。这种“鸟笼式”的特点是把电机很好地保护了起来, 除工作力矩外, 没有任何外力会作用到电机上, 其结构见图 2。整个轮毂的内部结构非常精巧、紧凑,总重 35kg ,体积为Φ 190mm × 110mm 。电动车轮电动汽车被认为具有集中电机驱动电动车喝传统电动车无法比拟的优点, 是未来燃料电池汽车高端车辆的理想选择, 世界上多家汽车公司和研究机构都在进行电动车轮电动车的研究。自 1991 年日本人在美国申请专利以后,日本在电动汽车的电动车轮研究方面一直处于领先地位。(三)电动车轮结构类型及特点根据电动车轮的驱动类型,可以将电动车轮分为减速驱动型和直接驱动型。减速驱动型电动车轮多采用内转子高速电动机, 这种电机一般转速高、转矩小, 为了满足车轮的实际转速要求, 通常需匹配一个相应的减速机构。减速机构一般安装在电动机与车轮之间,起到减速和增矩的作用,以保证电动车在低速时能获得足够大的转矩。减速驱动型电动车轮具有比功率较高、质量轻、效率高、噪声小、成本低等优点, 但因为电动机转速较高, 必须用减速机构降低转速以获得较大的转矩, 因此作为非簧载质量的整个电动轮的质量依然比传统的内燃机汽车重。减速机构多为行星齿