電動(dòng)汽車的單電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)和多電機(jī)分布驅(qū)動(dòng)

根據(jù)車輛使用的電機(jī)數(shù)量及其配置，目前電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被分為單電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)和多電機(jī)分布驅(qū)動(dòng)兩類。什么是單電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)呢？什么是多電機(jī)分布驅(qū)動(dòng)呢？

01、單電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)

單電機(jī)集中驅(qū)動(dòng)是現(xiàn)代電動(dòng)汽車最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。有些電動(dòng)汽車則采用多電機(jī)分布系統(tǒng)，這包括3類：雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、三電機(jī)驅(qū)動(dòng)和四電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

現(xiàn)在讓我們從單電機(jī)配置開(kāi)始分別介紹。單電機(jī)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，就是只有一臺(tái)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。在單電機(jī)配置中，電機(jī)被安裝為前輪驅(qū)動(dòng)，差速器使車輪按不同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)將來(lái)自電池的電能轉(zhuǎn)變成移動(dòng)車輛的機(jī)械能，在動(dòng)能回收中還起發(fā)電機(jī)的作用。

特斯拉的一些電動(dòng)車以及Polestar 2 采用的就是單電機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)，但也有雙電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)的配置。這些車的續(xù)駛里程是425公里，最高時(shí)速160公里。

單電機(jī)配置的優(yōu)點(diǎn)是所需部件少，能適應(yīng)傳統(tǒng)的傳動(dòng)方式，制造成本低，缺點(diǎn)是效率不如雙電機(jī)系統(tǒng)高，因?yàn)槿鄙倭说诙姍C(jī)來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。變速器降擋剎車也會(huì)讓駕駛員感到不適。簡(jiǎn)言之，單電機(jī)系統(tǒng)提供的動(dòng)力足以滿足多數(shù)人的駕駛需求。

02、多電機(jī)分布驅(qū)動(dòng)

雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)就是將一對(duì)電機(jī)放在汽車的不同位置。雙電機(jī)為車輪提供的動(dòng)力要大于單電機(jī)。兩臺(tái)電機(jī)的扭矩結(jié)合顯著提高了加速性能。特別在高海拔地區(qū)，雙電機(jī)帶來(lái)的效率和速度要優(yōu)于單電機(jī)。采用雙電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)的汽車能分配動(dòng)力，最大程度地提高扭矩，并對(duì)道路條件作出快速響應(yīng)。在此系統(tǒng)中，前后車軸各有一臺(tái)電機(jī)，通過(guò)行星齒輪耦合，轉(zhuǎn)矩通過(guò)軸固定的齒輪連接。前后電機(jī)則由一個(gè)或兩個(gè)電池組供電。采用這種兩臺(tái)電機(jī)、兩個(gè)軸的配置，能為驅(qū)動(dòng)選擇不同的功率和扭矩，為變速選擇不同的傳動(dòng)比。兩個(gè)牽引驅(qū)動(dòng)提高了總的牽引力，在整個(gè)速度范圍內(nèi)，相對(duì)于單個(gè)驅(qū)動(dòng)，總額定功率相同。使用多臺(tái)牽引電機(jī)的原因是，能為扭矩矢量分配帶來(lái)更大的自由度，以增強(qiáng)牽引力和穩(wěn)定性，提高牽引系統(tǒng)的可靠性。

特斯拉Model 3 擁有雙電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)選項(xiàng)，提高了冗余度，每臺(tái)電機(jī)因只有一個(gè)活動(dòng)部件而更加經(jīng)久耐用。前后輪的數(shù)字化扭矩控制令操控和牽引更佳。這款車的續(xù)駛里程是576公里，最高時(shí)速260公里。

雙電機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，汽車的加速更快，停止更快，駕駛員幾乎無(wú)換擋感，運(yùn)行平穩(wěn)。兩臺(tái)電機(jī)中，一臺(tái)驅(qū)動(dòng)汽車，另一臺(tái)為電池充電，因而用戶能行駛得更遠(yuǎn)而不用擔(dān)憂充電問(wèn)題。缺點(diǎn)是，組裝復(fù)雜，缺乏標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)，因而更為昂貴，整個(gè)控制軟件要比單電機(jī)系統(tǒng)的略微復(fù)雜。

在三電機(jī)系統(tǒng)中，一臺(tái)電機(jī)裝于前軸，兩臺(tái)電機(jī)裝于后軸，實(shí)現(xiàn)了全輪驅(qū)動(dòng)。后軸上的兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)后輪以提高效率，正常行駛條件下，能獨(dú)立驅(qū)動(dòng)汽車。當(dāng)駕駛員需要更高性能時(shí)，第三臺(tái)前置電機(jī)就會(huì)活躍起來(lái)。后軸上兩臺(tái)電機(jī)的扭矩，通過(guò)單速變速器直接傳給車輪。這就是電動(dòng)汽車的扭矩矢量分配，無(wú)需機(jī)械差速器。

它顯著提高了汽車的操控性、穩(wěn)定性和抓地力。這種三電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使汽車更具運(yùn)動(dòng)感。奧迪最新發(fā)布的e-tron S和Sportback，是首個(gè)采用三電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)汽車。特斯拉Model S和Model X也采用了三電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

四電機(jī)驅(qū)動(dòng)是每個(gè)車輪都有自己的專用電機(jī)，這種超級(jí)四輪驅(qū)動(dòng)自由控制系統(tǒng)將正、負(fù)扭矩精確地用于每個(gè)車輪，打開(kāi)了全天候控制扭矩矢量的大門，使汽車更安全、更節(jié)能。4臺(tái)電機(jī)意味著正確的扭矩矢量分配，轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外側(cè)車輪以相同的速度旋轉(zhuǎn)。通過(guò)扭矩矢量分配，外側(cè)車輪獲得更大的動(dòng)力，使汽車轉(zhuǎn)彎更快更穩(wěn)。

擁有4臺(tái)電機(jī)的汽車，速度和反應(yīng)都更快，因?yàn)榕ぞ厥歉鶕?jù)每臺(tái)電機(jī)的功率自動(dòng)調(diào)整而非機(jī)械調(diào)整。每對(duì)車輪配兩臺(tái)而非一臺(tái)電機(jī)會(huì)更加靈活，這樣，可以將兩臺(tái)小電機(jī)而非一臺(tái)大電機(jī)裝在一根車軸上，分布在車的前后兩側(cè)。

如果使用輪轂電機(jī)，效率會(huì)更高，因?yàn)殡姍C(jī)的大部分都在車輪內(nèi)，所以釋放出了更多的車內(nèi)空間。

審核編輯：郭婷