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纯电动汽车驱动系统有哪些布置形式?

2025-10-08 20:55 发布

纯电动汽车驱动系统的布置形式主要涉及驱动轮数量、位置以及驱动电机系统的布置方式。

驱动系统是电动汽车的关键组成部分,其性能直接影响电动汽车的行驶性能。电动汽车的驱动方式主要包括后轮驱动、前轮驱动和四轮驱动。

后轮驱动方式是传统布置方式,适用于中高级电动轿车和各种类型电动客车,有利于车轴负荷的均匀分配,汽车操纵稳定性和平顺性较好。后轮驱动形式主要有传统后驱动布置形式、电机-驱动桥组合后驱动布置形式、单电机整体后驱动布置形式、双电机整体后驱动布置形式、轮边电机后驱动布置形式和轮毂电机后驱动布置形式。其中,单电机整体后驱动布置形式和双电机整体后驱动布置形式较为常见。

传统后驱动布置形式类似于传统内燃机汽车的后轮驱动系统,将发动机替换为电机,并去掉变速器和离合器,让电机与传动轴直接相连,后驱动桥保持不变,适用于改造型电动汽车。

电机-驱动桥组合后驱动布置形式则取消了离合器、变速器和传动轴,但保留减速差速机构,将驱动电机、固定速比的减速器和差速器集成为一个整体,通过两个半轴来驱动车轮。这种布置形式使得整个传动长度较短,传动装置体积小,占用空间少,有利于降低整车重量。然而,对电机的要求较高,需要具有较高的启动转矩和较大的后备功率,以确保电动汽车的启动、爬坡、加速超车等动力性能。一般低速电动汽车采用这种布置形式。

电机-驱动桥组合后驱动布置形式使用的驱动桥不同于内燃机汽车驱动桥,需要专门的电动汽车后驱动桥。单电机整体后驱动布置形式取消了机械式差速器,采用一个电机通过固定的减速器驱动两个车轮。双电机驱动系统则取消了机械式差速器,两个电机通过固定速比减速器分别驱动两个车轮,每个电机的转速可以独立调节,便于实现电子差速,无需机械差速器。电子差速器体积小,质量轻,在汽车转弯时可以实现精确控制,提高电动汽车性能。

轮边电机与减速器集成后融入驱动桥上,采用刚性连接,减少了高压电器数量和动力传输线路长度,优化后的驱动系统降低了车身高度,提高了承载量,提升了有效空间。轮毂电机直接安装在车轮上,此时轮毂是电机的转子,羊角轴承座是定子。轮毂电机驱动的纯电动汽车大大减少了零部件数量和动力系统的体积,使车辆的动力系统更加简单,提高了车内空间的实用性和利用率。每个车轮独立的轮毂电机相比一般电动汽车,省去了传动半轴和差速器等装置,节省了大量空间且传动效率更高。

将动力蓄电池放置在传统的发动机舱中,而将辅助蓄电池、电机控制器、充电机等布置在车尾附近,根据实际需要,可以在车辆上灵活布置电池组。从另一个方面来看,在满足空间需求的前提下,使用轮毂电机驱动的车辆体积可以变得更加小巧,这将改善城市中的拥堵和停车问题。同时,独立的轮毂电机在驱动车辆方面灵活性更高,能够实现传统车辆难以实现的功能或驾驶特性。

前轮驱动方式结构紧凑,有利于其他总成的安排,在转向和加速时行驶稳定性较好。但前轮驱动兼转向时,结构复杂,上坡时前轮附着力减小,易打滑。前轮驱动方式适合于中级及中级以下的电动轿车。前轮驱动方式主要有电机-驱动桥组合前驱动布置形式、单电机整体前驱动布置形式、双电机整体前驱动布置形式、轮边电机前驱动布置形式和轮毂电机前驱动布置形式等,其中以单电机整体前驱动布置形式为主。

电机-驱动桥组合前驱动布置形式需要电动汽车专用前驱动转向桥。单电机整体前驱动布置形式是目前国内电动轿车主流布置形式。

四轮驱动适合要求动力性强的电动轿车或城市SUV。与四轮驱动内燃机汽车相比,四轮驱动纯电动汽车能够取消部分传动零件,提高空间的利用率和动力的传递效率。四轮驱动形式主要有前后单电机驱动布置形式、前后双电机驱动布置形式、前后轮边电机驱动布置形式和前后轮毂电机驱动布置形式等。前后轮边电机驱动布置形式,轮边电机通过减速器与驱动轮相连。前后轮毂电机驱动布置形式,轮毂电机直接与驱动轮相连。电机四轮驱动可以极大地节省空间,并且每个车轮都是一个独立的动力单元,因此能够实现对每一个车轮进行精准的转矩分配,反应更快、更直接,效率更高,这是目前传统四轮驱动汽车无法做到的。

轮边电机和轮毂电机驱动布置形式是纯电动汽车驱动系统布置形式的发展趋势。随着电机技术和变速技术的发展,会有更多种驱动系统布置形式出现。电动汽车驱动系统布置的原则是简单、节省空间、效率高。在未来,谁能掌握具有自主知识产权的核心电机技术,谁就能在行业加速洗牌的挑战下,占据技术高地。

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