Hệ thống động cơ trong bánh xe

Hệ thống động cơ trong bánh xe là một loại hệ thống truyền động EV (xe điện). Động cơ điện được kết nối trực tiếp trong bánh xe nơi Xe điện thông thường có thiết kế và động cơ xăng được thay thế bằng động cơ điện.

Động cơ trong bánh xe là gì?

Nguyên tắc cơ bản đằng sau một chiếc xe được trang bị động cơ điện trong bánh xe rất đơn giản. Động cơ đốt trong thường được tìm thấy dưới mui xe đơn giản là không cần thiết, nó được thay thế bằng ít nhất hai động cơ nằm ở trung tâm bánh xe của phương tiện, những bánh xe này không chỉ chứa các bộ phận bị hỏng mà còn chứa tất cả các chức năng mà trước đây được thực hiện bởi động cơ, hộp số, ly hợp, hệ thống treo và các bộ phận liên quan khác.

Mặc dù khái niệm này tương đối đơn giản về mặt lý thuyết và động cơ sẽ đặt ra một số câu hỏi về chức năng và hiệu quả thực hiện.

Trong những năm gần đây, chúng tôi đã thấy một số nhà phát triển phương tiện hướng tới cấu hình hệ thống truyền lực trong đó động cơ được gắn bên trong bánh xe là hệ thống Động cơ trong bánh xe. Chúng ta phải thừa nhận rằng có một lượng không gian mới ấn tượng khi động cơ điện được tích hợp vào các bánh xe và chắc chắn rằng cái gọi là động cơ trung tâm hoặc động cơ trong bánh xe này mang lại những lợi ích nhất định nhưng chúng cũng tạo ra một số thách thức.

Động cơ trong bánh xe không phải là mới, vào đầu thế kỷ 20, chiếc xe hybrid đầu tiên của Ferdinand porsche đã sử dụng động cơ điện gắn trên trung tâm ở mỗi bánh xe. Những động cơ này cung cấp năng lượng cho bánh xe trực tiếp đến bánh xe, không cần hộp số hoặc trục truyền động. Khi sử dụng hộp số giảm tốc, tốc độ giảm và mô-men xoắn được nhân lên. Nhưng với động cơ In-wheel thì không có giảm. Trong hệ thống này, tốc độ bánh xe bằng với tốc độ động cơ nên mô-men xoắn và công suất cần thiết cần được phân phối ở chế độ truyền động trực tiếp.

Động cơ trong bánh xe tiếp xúc trực tiếp với bụi, nước muối và các chất lỏng khác trên đường, cũng như rung động và va chạm làm giảm tuổi thọ của chúng. Đó là một trong những lý do chính mà Ford cuối cùng đã quyết định loại bỏ khái niệm động cơ In-wheel mà họ đang nghiên cứu cho mẫu xe điện f-150 mới vào năm 2008.

Bốn động cơ trong bánh xe còn được gọi là Quad-Motor Drive. Bốn mô-tơ này cung cấp công suất tức thời và điều chỉnh mô-men xoắn độc lập ở mỗi bánh xe để điều khiển chính xác trong mọi điều kiện và việc kiểm soát công suất ở từng cấp độ động cơ sẽ cho phép điều khiển vectơ mô-men xoắn.

Mô-men xoắn Vectoring là gì?

Về cơ bản, vectơ mô-men xoắn là một công nghệ phân phối sức mạnh của động cơ qua bên trái và bên phải của xe. Với vectơ mô-men xoắn, một bên của bánh xe trên trục có thể đi nhanh hơn hoặc chậm hơn bên kia.

Hệ thống vectơ mô-men xoắn nhằm mục đích cải thiện phản ứng lái và khả năng xử lý thông qua việc phân phối mô-men xoắn giữa các bánh xe trong xe.

Động cơ In-Wheel EV khác với những chiếc xe khác như thế nào?

Đối với xe động cơ IC truyền thống, hệ thống truyền động bao gồm hệ thống cơ khí thông thường như động cơ, hộp số, ống xả, trục truyền động, bộ vi sai.

Trong EV thông thường, động cơ được thay thế bằng một động cơ điện có biến tần và một bộ pin được lắp ở phía sau hoặc dưới chân xe.

Trong trường hợp xe điện sử dụng động cơ đặt trong bánh xe, tất cả các hệ thống con cơ khí của hệ thống truyền động đều bị loại bỏ và thay thế bằng hệ thống truyền động trực tiếp và động cơ sẽ không cần bất kỳ trục truyền động nào vì chúng được kết nối trực tiếp với bánh xe.

Về thiết kế

Sản xuất một chiếc xe sử dụng động cơ điện trong bánh xe là một quá trình phức tạp hơn rất nhiều so với việc chỉ xé động cơ ra rồi nhét động cơ điện vào khoảng trống chưa sử dụng bên trong bánh xe. Loại động cơ điện này được thiết kế để hoạt động trên các loại xe hybrid nhằm nâng cao hiệu quả của các loại xe chạy bằng pin hoàn toàn và thậm chí cả xe điện chạy bằng pin nhiên liệu.

Lượng điện năng do các động cơ Trong bánh xe này tạo ra có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và kích cỡ của động cơ sẽ sử dụng. Động cơ điện được lắp đặt bên trong bánh xe và cung cấp năng lượng trực tiếp cho các bánh xe mà không cần bất kỳ hộp số nào.

Ý tưởng lắp động cơ bên trong vành bánh xe trong xe điện là một lựa chọn đúng đắn, theo cách này, có thể đảm bảo rằng toàn bộ công suất của động cơ có sẵn ở bánh xe mà không có bất kỳ tổn thất truyền động cơ học nào.

Những động cơ điện trong bánh xe này có cung cấp đủ mô-men xoắn cho mọi ứng dụng không?

Mô-men xoắn đóng một vai trò quan trọng trong thời gian đáp ứng của bất kỳ ô tô nào và hiệu suất của nó. Trên một chiếc xe được trang bị động cơ điện trong bánh xe, thực tế là có rất nhiều mô-men xoắn có sẵn gần như ngay lập tức.

Động cơ điện tạo ra một lượng mô-men xoắn cao và do lực đó được truyền trực tiếp đến bánh xe nên mỗi bánh xe có thể được trang bị các cảm biến để xác định lượng mô-men xoắn cần thiết tại bất kỳ thời điểm nào.

Hiệu quả của động cơ trong bánh xe

Động cơ trong bánh xe sẽ luôn chịu chuyển động do tổn thất không tải và tổn thất tải một phần. bởi vì không thể tách động cơ ra khỏi bánh xe. Một số công ty cho rằng hiệu quả của động cơ Trong bánh cao hơn vì không có hộp số, mặc dù hộp số luôn gây ra một chút kém hiệu quả, hộp số một hoặc hai tốc độ thường được sử dụng cho xe điện hiệu quả hơn nhiều so với hộp số đa tốc độ phức tạp. truyền giai đoạn nhìn thấy trong hệ thống truyền lực động cơ đốt trong.

Sự mất mát về hiệu quả của chiếc xe này được bù đắp quá mức bởi thực tế là do hộp số. Động cơ điện có thể chạy trên vùng hoạt động hiệu quả nhất của nó dẫn đến phạm vi hoạt động của xe tăng lên khi so sánh với hệ thống truyền động trực tiếp tùy thuộc vào trường hợp sử dụng và chu kỳ lái xe.

Sức mạnh tái sinh

Một số thiết kế động cơ trong bánh xe cũng cung cấp khả năng ngắt tái tạo, điều đó có nghĩa là hệ thống sẽ thu một phần động năng của chính nó trong khi ngắt và gửi lại để sạc pin.

Một số xe hybrid như toyota prius và tesla roadster đã kết hợp công nghệ phá vỡ tái tạo này để cung cấp cho ô tô phạm vi lái xe dài hơn. Một trong những ưu điểm lớn nhất của Động cơ trong bánh xe là công suất truyền trực tiếp từ động cơ đến bánh xe giúp giảm khoảng cách mà công suất di chuyển làm tăng hiệu suất của động cơ. Ví dụ- Trong điều kiện lái xe trong thành phố, động cơ đốt trong chỉ có thể chạy với hiệu suất 20%, nghĩa là phần lớn năng lượng của nó bị mất hoặc lãng phí thông qua các phương pháp cơ học được sử dụng để truyền năng lượng tới các bánh xe, nhưng trong động cơ trong bánh xe cũng vậy môi trường được cho là hoạt động với hiệu suất khoảng 90%.

Đây có phải là tương lai của xe điện?

Đội ngũ kỹ thuật của Porsche đã phát triển một hệ thống kiểm soát mô-men xoắn cho hệ dẫn động bốn động cơ của xe điện, cho phép những chiếc SUV điện xử lý với khả năng của một chiếc xe thể thao ngay cả trong những điều kiện khó khăn nhất. Do khả năng phản hồi nhanh hơn nhiều của động cơ điện so với động cơ IC nên hệ thống kiểm soát lực kéo EV có thể phản hồi nhanh hơn nhiều.

Trong một chiếc xe điện, mô-men xoắn hoàn toàn được điều khiển bằng điện tử, hoạt động nhanh hơn đáng kể so với ly hợp cơ học. Mỗi mili giây phần mềm thông minh sẽ phân phối lực sao cho chiếc xe luôn hoạt động trung lập nhưng giải pháp của porsche không chỉ là hệ dẫn động tất cả các bánh mà nó sử dụng cho các động cơ riêng biệt, một động cơ điều khiển từng bánh trong xe.

Có nhiều ưu điểm và nhược điểm đối với nhiều động cơ, nhiều động cơ hơn làm tăng chi phí và độ phức tạp nhưng loại bỏ sự cần thiết của trục truyền động và cho phép kiểm soát nhiều hơn. Động cơ cũng có thể tăng trọng lượng không có lò xo, điều này có thể gây ra một số tác động tiêu cực đến khả năng xử lý và chất lượng xe.

Ví dụ- Có thể xoay các bánh xe 90 độ và lái sang trái hoặc phải hoặc thậm chí xoay tại chỗ thay vì chỉ lái về phía trước hoặc phía sau. Điều này bổ sung thêm một khía cạnh khác về cách chiếc xe có thể di chuyển xung quanh và giúp dễ dàng di chuyển trong không gian chật hẹp.

Rivian r1t mới có một động cơ cho mỗi bánh, hệ thống truyền động bốn động cơ này cho phép xe tải rivian xử lý giống như một chiếc sedan thể thao trên đường và 4 nhân 4 trên đường địa hình một cách dễ dàng, điều này được cho là đã biến chiếc r1t trở thành chiếc xe tải nhanh nhất thế giới.

Ưu điểm của động cơ trong bánh xe

Động cơ trong bánh dễ lắp đặt và thay thế, chúng tăng thêm tính linh hoạt vì chúng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho hệ dẫn động cầu sau hoặc bánh trước cũng như các phương tiện dẫn động bốn bánh mà không cần thay đổi nhiều về xích truyền động, chúng có kích thước nhỏ gọn như toàn bộ động cơ nằm bên trong bánh xe Động cơ trong bánh xe mang lại hiệu quả cao do không có tổn thất cơ khí từ bộ vi sai truyền động và trục truyền động, đồng thời giúp xe chạy êm hơn với điều khiển động cơ điện tử. Điều này có nghĩa là các tính năng như ABS, kiểm soát lực kéo và thậm chí kiểm soát hành trình có thể được xử lý hiệu quả hơn.

Nhược điểm của động cơ trong bánh xe

Thách thức lớn mà động cơ In-wheel phải đối mặt là vấn đề trọng lượng không lò xo, trọng lượng không lò xo là khối lượng của tất cả các bộ phận bao gồm khung, động cơ, hành khách và thân xe không được hỗ trợ bởi hệ thống treo của xe. Trọng lượng không có lò xo bao gồm bánh xe, các điểm gãy và nó di chuyển lên xuống qua bất kỳ ổ gà và ổ gà nào và nó cố gắng đi theo các đường viền của đường và với động cơ trung tâm là một phần của trọng lượng không có lò xo của xe, chúng sẽ chịu tác động của mọi ổ gà và khúc cua tốc độ cao .

Ngoài ra, chúng sẽ tiếp xúc với bụi bẩn trên đường, bùn, nước bụi và muối trên đường có thể làm giảm tuổi thọ của động cơ. Động cơ trong bánh xe đắt hơn một động cơ gắn trên trục sau.

---

Hệ thống động cơ trong bánh xe ban đầu được xuất bản trong Trò chuyện cuộc sống trên Medium, nơi mọi người đang tiếp tục cuộc trò chuyện bằng cách nhấn mạnh và trả lời câu chuyện này.

• Coinsmart. Sàn giao dịch Bitcoin và tiền điện tử tốt nhất Châu Âu.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. TRUY CẬP MIỄN PHÍ.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Dùng thử miễn phí.
• Source: https://chatbotslife.com/in-wheel-motor-system-ce373de6d1ae?source=rss—-a49517e4c30b—4