인휠 모터 시스템

인휠 모터 시스템은 EV(전기 자동차) 구동 시스템의 일종입니다. 기존 전기차의 디자인은 가솔린 엔진을 전기모터로 대체한 바퀴에 전기모터가 직접 연결된다.

인휠 모터란 무엇입니까?

인휠 전기 모터가 장착된 차량의 기본 원리는 간단합니다. 일반적으로 후드 아래에 있는 내연 기관은 단순히 필요하지 않습니다. 차량 바퀴 허브에 위치한 최소 2개의 모터로 교체됩니다. 이 바퀴에는 파괴 부품뿐만 아니라 이전에 수행되었던 모든 기능도 포함되어 있습니다. 엔진, 변속기, 클러치, 서스펜션 및 기타 관련 부품.

개념은 이론적으로 비교적 간단하지만 모터는 성능 기능과 효율성에 대해 많은 질문을 제기합니다.

최근 몇 년 동안 일부 차량 개발자는 모터가 인휠 모터 시스템인 휠 내부에 장착되는 파워트레인 구성으로 이동하는 것을 보았습니다. 전기 모터가 휠에 통합되면 사용할 수 있는 새로운 공간이 엄청나게 커진다는 점을 인정해야 하며 소위 허브 모터 또는 인휠 모터가 특정 이점을 제공하지만 몇 가지 과제도 발생한다는 점을 확실히 인정해야 합니다.

인휠 모터는 새로운 것이 아닙니다. 20세기 초 페르디난드 포르쉐 최초의 하이브리드 차량은 각 휠에 허브 장착형 전기 모터를 사용했습니다. 이 모터는 휠에 직접 동력을 공급하므로 기어박스나 구동축이 필요하지 않습니다. 감속 기어박스를 사용하면 속도는 감소하고 토크는 증가합니다. 그러나 In-wheel 모터를 사용하면 감소가 없습니다. 이 시스템에서 휠 속도는 모터 속도와 동일하므로 필요한 토크와 동력이 직접 구동 모드에서 전달되어야 합니다.

인휠 모터는 먼지, 염수 및 도로의 기타 유체에 직접 노출되며 진동 및 충격에 노출되어 수명이 단축됩니다. 이것이 포드가 결국 150년에 새로운 전기 f-2008을 위해 작업 중이던 인휠 모터 개념을 버리기로 결정한 주요 이유 중 하나입니다.

쿼드 모터 드라이브라고도 알려진 4개의 인휠 모터. 이 4개의 모터는 즉각적인 출력을 제공하고 각 휠의 토크를 독립적으로 조정하여 모든 조건에서 정밀한 제어를 가능하게 하며, 모터의 개별 수준에서 출력을 제어하면 토크 벡터링이 가능해집니다.

토크 벡터링이란 무엇입니까?

기본적으로 토크 벡터링은 엔진의 출력을 차량의 좌측과 우측에 분배하는 기술입니다. 토크 벡터링을 사용하면 차축 휠의 한쪽이 다른 쪽보다 빠르거나 느려질 수 있습니다.

토크 벡터링은 차량의 바퀴 사이에 토크를 분배하여 조향 응답성과 핸들링을 향상시키는 것을 목표로 합니다.

인휠 모터 EV(In-Wheel Motor EV)는 다른 자동차와 어떻게 다른가요?

기존 IC 엔진 차량의 경우 드라이브트레인 시스템은 엔진, 변속기, 배기, 구동축, 차동 장치와 같은 기존 기계 시스템으로 구성됩니다.

기존 EV에서는 엔진이 차량 후면이나 베이스에 설치된 인버터와 배터리 세트를 갖춘 전기 모터로 교체됩니다.

인휠 모터를 사용하는 EV의 경우 파워트레인의 모든 기계적 하위 시스템이 제거되고 직접 구동으로 교체되며 모터는 바퀴에 직접 연결되므로 구동축이 필요하지 않습니다.

디자인 정보

인휠(In-wheel) 전기 모터를 사용하는 차량을 생산하는 것은 단순히 엔진을 뜯어낸 다음 휠 내부의 사용되지 않는 공간에 전기 모터를 밀어넣는 것보다 훨씬 더 복잡한 공정입니다. 이러한 유형의 전기 모터는 하이브리드 차량에서 작동하여 완전 배터리 구동 차량은 물론 연료 전지 구동 전기 차량의 효율성을 향상시키도록 설계되었습니다.

이러한 인휠 모터에서 생성되는 전력량은 제조업체와 사용하는 모터 크기에 따라 달라질 수 있습니다. 전기 모터는 바퀴 내부에 설치되어 별도의 변속기 없이 바퀴에 직접 동력을 공급합니다.

EV의 휠 림 내부에 모터를 설치한다는 아이디어는 기계적 전송 손실 없이 모터의 최대 출력을 휠에서 사용할 수 있도록 보장할 수 있는 올바른 선택입니다.

이러한 인휠 전기 모터는 모든 용도에 충분한 토크를 제공합니까?

토크는 모든 자동차의 반응 시간과 성능에 중요한 역할을 합니다. 인휠(In-wheel) 전기 모터가 장착된 차량에서는 실제로 거의 즉각적으로 많은 토크를 사용할 수 있습니다.

전기 모터는 많은 양의 토크를 생성하며 그 힘이 바퀴에 직접 전달되기 때문에 각 바퀴에는 주어진 시간에 얼마나 많은 토크가 필요한지 결정하는 센서가 장착될 수 있습니다.

인휠 모터의 효율

인휠 모터는 항상 무부하 손실과 부분 부하 손실로 인해 움직임을 겪게 됩니다. 모터가 바퀴에서 분리될 수 없기 때문입니다. 일부 회사에서는 기어박스가 없기 때문에 인휠 모터의 효율성이 더 높다고 주장합니다. 비록 기어박스가 항상 약간의 비효율성을 가져오기는 하지만 일반적으로 EV에 사용되는 1단 또는 2단 기어박스는 복잡한 다중 기어박스보다 훨씬 더 효율적입니다. 연소 엔진 파워트레인에서 볼 수 있는 스테이지 변속기.

차량 효율의 이러한 손실은 기어박스로 인해 과도하게 보상됩니다. 전기 모터는 가장 효율적인 작동 영역에서 작동할 수 있어 사용 사례와 운전 주기에 따라 직접 구동 시스템에 비해 차량 주행 거리가 늘어납니다.

회생 파괴력

인휠 모터 설계 중 일부는 회생 제동 기능도 제공합니다. 즉, 시스템이 제동 중에 자체 운동 에너지의 일부를 포착하여 배터리를 충전하기 위해 다시 보냅니다.

도요타 프리우스, 테슬라 로드스터 등 일부 하이브리드에는 이미 자동차의 주행 거리를 연장하는 재생 제동 기술이 탑재되어 있습니다. 인휠 모터의 가장 큰 장점 중 하나는 동력이 모터에서 직접 휠로 직접 전달되어 동력 이동 거리가 줄어들어 모터의 효율이 높아진다는 것입니다. 예를 들어, 도시 주행 조건에서 내연기관은 20% 효율로만 작동할 수 있습니다. 즉, 대부분의 에너지가 바퀴에 동력을 전달하기 위해 사용되는 기계적 방법을 통해 손실되거나 낭비되지만 인휠 모터에서는 동일한 방식으로 작동합니다. 환경은 약 90% 효율로 작동한다고 합니다.

이것이 전기차의 미래인가?

포르쉐 엔지니어링은 가장 어려운 조건에서도 전기 SUV가 스포츠카의 능력을 발휘할 수 있도록 해주는 4모터 전기 자동차 구동계용 토크 제어 시스템을 개발했습니다. IC 엔진에 비해 전기 모터의 응답성이 훨씬 빠르기 때문에 EV 트랙션 제어 시스템은 훨씬 더 빠르게 응답할 수 있습니다.

전기 자동차에서 토크는 기계식 클러치보다 훨씬 빠르게 작동하는 순수 전자적으로 제어됩니다. 1000분의 1초마다 지능형 소프트웨어는 차량이 항상 중립적으로 작동하는 방식으로 힘을 분배하지만 포르쉐의 솔루션은 차량의 각 바퀴를 제어하는 ​​별도의 모터에 활용하는 단순한 4륜 구동이 아닙니다.

여러 모터에는 장단점이 있습니다. 모터가 많을수록 비용과 복잡성이 증가하지만 구동축이 필요하지 않고 더 많은 제어가 가능합니다. 모터는 또한 스프링 하중량을 증가시켜 핸들링과 승차감에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

예를 들어 바퀴를 90도 회전시켜 왼쪽이나 오른쪽으로 주행하거나 앞뒤로 주행하는 대신 제자리에서 회전하는 것도 가능해집니다. 이는 자동차가 어떻게 움직일 수 있는지에 또 다른 차원을 추가하고 좁은 공간을 쉽게 탐색할 수 있게 해줍니다.

신형 리비안 r1t는 바퀴당 하나의 엔진을 갖추고 있어 이 쿼드 모터 구동계를 통해 리비안 트럭은 도로에서는 스포츠 세단처럼, 오프로드에서는 4x4로 쉽게 핸들링할 수 있어 r1t가 세계에서 가장 빠른 트럭이 되는 것으로 알려졌습니다.

인휠 모터의 장점

인휠 모터는 설치 및 교체가 용이하며 구동 체인을 크게 변경하지 않고도 후륜 또는 전륜 구동은 물론 전륜 구동 차량에 동력을 공급하는 데 사용할 수 있으므로 유연성이 추가됩니다. 전체 모터만큼 크기가 컴팩트합니다. 인휠 모터는 변속기 디퍼렌셜과 구동축의 기계적 손실이 없어 높은 효율을 제공하며, 전자 모터 제어로 차량의 정숙성을 향상시킵니다. 이는 ABS, 트랙션 컨트롤, 크루즈 컨트롤 등의 기능을 보다 효율적으로 처리할 수 있음을 의미합니다.

인휠 모터의 단점

인휠 모터의 주요 과제는 스프링 하중량 문제이며, 스프링 하중량은 차량 서스펜션에 의해 지지되지 않는 프레임, 모터, 승객 및 차체를 포함한 모든 구성 요소의 질량입니다. 스프링 하중량에는 바퀴, 파손이 포함되며 범프와 움푹 들어간 곳 위로 위아래로 이동하며 도로의 윤곽을 따르려고 하며 허브 모터가 차량의 스프링 하 중량의 일부이므로 모든 움푹 들어간 곳 범프와 고속 회전의 영향을 받습니다. .

또한 모터 수명을 단축시킬 수 있는 도로 먼지, 진흙, 먼지, 물, 도로 염분에 노출됩니다. 인휠 모터는 리어 액슬의 단일 모터 마운트보다 비쌉니다.

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• Source: https://chatbotslife.com/in-wheel-motor-system-ce373de6d1ae?source=rss—-a49517e4c30b—4