Układ silnika w kole

Układ silnika w kołach to rodzaj układu napędowego pojazdu elektrycznego (EV). Silniki elektryczne są bezpośrednio połączone z kołem. Konwencjonalne pojazdy elektryczne mają konstrukcję, a silnik benzynowy zastąpiono silnikiem elektrycznym.

Co to jest silnik kołowy?

Podstawowa zasada działania pojazdu wyposażonego w silnik elektryczny w kołach jest prosta. Silnik spalinowy, który zwykle znajduje się pod maską, po prostu nie jest konieczny. Zastępuje się go co najmniej dwoma silnikami umieszczonymi w piastach kół pojazdu. Koła te zawierają nie tylko elementy niszczące, ale także wszystkie funkcje, które wcześniej spełniały silnik, skrzynię biegów, sprzęgło, zawieszenie i inne powiązane części.

Chociaż koncepcja jest stosunkowo prosta w teorii, silniki będą rodzić wiele pytań dotyczących funkcji wydajności i wydajności.

W ostatnich latach zaobserwowaliśmy, że niektórzy konstruktorzy pojazdów zmierzają w kierunku konfiguracji układu napędowego, w której silnik jest montowany wewnątrz koła, co stanowi układ silnika w kole. Musimy przyznać, że po zintegrowaniu silników elektrycznych z kołami dostępna jest imponująca ilość nowej przestrzeni i z pewnością te tak zwane silniki w piastach lub silniki w kołach zapewniają pewne korzyści, ale stwarzają również pewne wyzwania.

Silniki w kołach nie są nowością, na początku XX wieku w pierwszym pojeździe hybrydowym Ferdinanda Porsche zastosowano silniki elektryczne montowane w piastach w każdym kole. Silniki te napędzają koło bezpośrednio na koło, nie ma potrzeby stosowania skrzyni biegów ani wału napędowego. W przypadku stosowania przekładni redukcyjnej prędkość jest zmniejszana, a moment obrotowy zwiększany. Ale w przypadku silnika w kole nie ma redukcji. W tym systemie prędkość koła jest równa prędkości silnika, dlatego wymagany moment obrotowy i moc muszą być dostarczane w trybie napędu bezpośredniego.

Silniki kołowe są bezpośrednio narażone na działanie kurzu, słonej wody i innych płynów drogowych, a także na wibracje i wstrząsy, co skraca ich żywotność. Jest to jeden z głównych powodów, dla których Ford ostatecznie zdecydował się porzucić koncepcje silnika w kołach, nad którymi pracował w nowym elektrycznym f-150 w 2008 roku.

Cztery silniki w kołach, znane również jako napęd czterosilnikowy. Te cztery silniki zapewniają natychmiastową moc i niezależnie regulują moment obrotowy na każdym kole, zapewniając precyzyjną kontrolę w każdych warunkach, a kontrolowanie mocy na indywidualnym poziomie silników umożliwi wektorowanie momentu obrotowego.

Co to jest wektorowanie momentu obrotowego?

Zasadniczo wektorowanie momentu obrotowego to technologia, która rozdziela moc silnika na lewą i prawą stronę pojazdu. Dzięki wektorowaniu momentu obrotowego jedna strona koła na osi może jechać szybciej lub wolniej niż druga.

Wektorowanie momentu obrotowego ma na celu poprawę reakcji układu kierowniczego i obsługi poprzez rozkład momentu obrotowego pomiędzy kołami pojazdu.

Czym In-Wheel Motor EV różni się od innych samochodów?

W przypadku tradycyjnego pojazdu z silnikiem spalinowym układ napędowy składa się z konwencjonalnego układu mechanicznego, takiego jak silnik, skrzynia biegów, układ wydechowy, wał napędowy i mechanizm różnicowy.

W konwencjonalnym EV silnik zastępuje silnik elektryczny z falownikiem i zestawem akumulatorów montowanym z tyłu lub u podstawy pojazdu.

W przypadku pojazdów elektrycznych wykorzystujących silniki w kołach wszystkie podzespoły mechaniczne układu napędowego są eliminowane i zastępowane napędem bezpośrednim, a silniki nie wymagają żadnego wału napędowego, ponieważ są połączone bezpośrednio z kołami.

O projekcie

Produkcja pojazdu wykorzystującego silniki elektryczne montowane w kołach to proces o wiele bardziej złożony niż zwykłe wyrywanie silnika i wpychanie silników elektrycznych w niewykorzystaną przestrzeń wewnątrz koła. Ten typ silnika elektrycznego jest przeznaczony do pracy w pojazdach hybrydowych w celu poprawy wydajności pojazdów zasilanych w pełni akumulatorowo, a nawet pojazdów elektrycznych zasilanych ogniwami paliwowymi.

Ilość energii generowanej przez te silniki w kołach może się różnić w zależności od producenta i wielkości używanego silnika. Silnik elektryczny jest zainstalowany wewnątrz koła i dostarcza moc bezpośrednio do kół, bez konieczności stosowania jakiejkolwiek przekładni.

Pomysł zamontowania silnika wewnątrz obręczy koła w pojeździe elektrycznym jest właściwym wyborem, ponieważ pozwala zapewnić, że cała moc silnika będzie dostępna na kole bez żadnych strat mechanicznych w przekładni.

Czy te silniki elektryczne w kołach zapewniają wystarczający moment obrotowy do każdego zastosowania?

Moment obrotowy odgrywa ważną rolę w czasie reakcji i osiągach każdego samochodu. W pojeździe wyposażonym w silniki elektryczne montowane w kołach duży moment obrotowy jest dostępny niemal natychmiast.

Silniki elektryczne wytwarzają duży moment obrotowy, a ponieważ siła ta jest przenoszona bezpośrednio na koło, każde koło można wyposażyć w czujniki określające wymagany moment obrotowy w danym momencie.

Wydajność silnika w kole

Silnik zamontowany na kole zawsze będzie narażony na ruch z powodu strat przy braku obciążenia i strat przy częściowym obciążeniu. ponieważ silników nie można odłączyć od kół. Niektóre firmy twierdzą, że wydajność silników montowanych w kołach jest wyższa, ponieważ nie ma w nich skrzyni biegów, chociaż skrzynia biegów zawsze powoduje pewną nieefektywność. Jedno- lub dwubiegowe skrzynie biegów, które są zwykle używane w pojazdach elektrycznych, są znacznie wydajniejsze niż złożone wielobiegowe skrzynie biegów. przekładnie stopniowe spotykane w układzie napędowym silnika spalinowego.

Ta utrata wydajności pojazdu jest z nadwyżką rekompensowana faktem, że jest to spowodowane skrzynią biegów. Silnik elektryczny może pracować w najbardziej efektywnym obszarze działania, co skutkuje zwiększeniem zasięgu pojazdu w porównaniu z układem napędu bezpośredniego, w zależności od przypadku użycia i cyklu jazdy.

Regeneracyjna siła niszcząca

Niektóre konstrukcje silników w kołach oferują również hamowanie regeneracyjne, co oznacza, że ​​system wychwytuje część własnej energii kinetycznej podczas hamowania i wysyła ją z powrotem w celu naładowania akumulatora.

Niektóre hybrydy, takie jak Toyota Prius i Tesla Roadster, wykorzystują już tę technologię hamowania regeneracyjnego, która zapewnia samochodom większy zasięg. Jedną z największych zalet silników kołowych jest fakt, że moc przekazywana jest bezpośrednio z silnika bezpośrednio na koło, zmniejszając odległość, jaką przebywa moc, zwiększając wydajność silnika. Na przykład – w warunkach jazdy miejskiej silnik spalinowy może pracować ze sprawnością jedynie 20%, co oznacza, że ​​większość jego energii jest tracona lub marnowana w wyniku mechanicznych metod przekazywania mocy na koła, ale w przypadku silnika zamontowanego na kole w ten sam sposób Mówi się, że środowisko działa z wydajnością około 90%.

Czy taka jest przyszłość pojazdów elektrycznych?

Inżynierowie Porsche opracowali system kontroli momentu obrotowego dla czterosilnikowego układu napędowego pojazdu elektrycznego, który pozwala elektrycznym SUV-om radzić sobie z możliwościami samochodu sportowego nawet w najtrudniejszych warunkach. Ze względu na znacznie szybszą reakcję silnika elektrycznego w porównaniu z silnikiem spalinowym, system kontroli trakcji EV może reagować znacznie szybciej.

W pojeździe elektrycznym moment obrotowy jest sterowany wyłącznie elektronicznie, co działa znacznie szybciej niż sprzęgła mechaniczne. Inteligentne oprogramowanie co milisekundę rozdziela siły w taki sposób, że pojazd zawsze zachowuje się neutralnie, ale rozwiązanie Porsche to nie tylko napęd na wszystkie koła, który wykorzystuje do oddzielnych silników, z których każdy steruje każdym kołem w pojeździe.

Wiele silników ma zalety i wady. Więcej silników zwiększa koszty i złożoność, ale eliminuje potrzebę stosowania wału napędowego i zapewnia większą kontrolę. Silniki mogą również zwiększać masę nieresorowaną, co może mieć negatywny wpływ na prowadzenie i jakość jazdy.

Na przykład – możliwe staje się obracanie kół o 90 stopni i jazda w lewo lub w prawo, a nawet obracanie się w miejscu, zamiast po prostu jechać do przodu lub do tyłu. Dodaje to nowy wymiar możliwościom poruszania się samochodu i ułatwia poruszanie się w ciasnych przestrzeniach.

Nowy rivian r1t jest wyposażony w jeden silnik na każde koło. Ten czterosilnikowy układ napędowy pozwala ciężarówce rivian prowadzić się jak sportowy sedan na drodze i z łatwością w terenie 4 na 4, co podobno czyni r1t najszybszą ciężarówką na świecie.

Zalety silnika w kole

Silniki montowane w kołach są łatwe w montażu i wymianie. Zwiększają elastyczność, ponieważ można ich używać do napędzania pojazdów z napędem na tylne lub przednie koła, a także pojazdów z napędem na wszystkie koła bez większych zmian w łańcuchu napędowym. Mają niewielkie rozmiary jak cały silnik. znajduje się wewnątrz koła Silniki montowane w kołach zapewniają wysoką wydajność dzięki brakowi strat mechanicznych w mechanizmie różnicowym skrzyni biegów i wałach napędowych, a także sprawiają, że samochód pracuje ciszej dzięki elektronicznemu sterowaniu silnikiem. Oznacza to, że funkcje takie jak ABS, kontrola trakcji, a nawet tempomat mogą być obsługiwane efektywniej.

Wady silników w kołach

Głównym wyzwaniem stojącym przed silnikami kołowymi jest kwestia masy nieresorowanej, masa nieresorowana to masa wszystkich elementów, w tym ramy, silnika, pasażerów i nadwozia, które nie są podtrzymywane przez zawieszenie pojazdu. Masa nieresorowana obejmuje koła, hamulce i porusza się w górę i w dół po wszelkich wybojach i dziurach, starając się dopasowywać do konturów drogi, a ponieważ silniki w piastach stanowią część nieresorowanej masy pojazdu, wytrzymają każdy wybój i zakręt przy dużej prędkości .

Będą również narażeni na brud drogowy, błoto, kurz i sól drogową, które mogą skrócić żywotność silników. Silniki montowane w kołach są droższe niż pojedyncze mocowanie silnika na tylnej osi.

---

Układ silnika w kole został pierwotnie opublikowany w Życie chatbotów na Medium, gdzie ludzie kontynuują rozmowę, podkreślając tę ​​historię i odpowiadając na nią.

• Coinsmart. Najlepsza w Europie giełda bitcoinów i kryptowalut.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. DARMOWY DOSTĘP.
• CryptoJastrząb. Radar Altcoin. Bezpłatna wersja próbna.
• Source: https://chatbotslife.com/in-wheel-motor-system-ce373de6d1ae?source=rss—-a49517e4c30b—4