1、纯电动汽车动力布置有哪些形式?
电动汽车的结构布置各式各样,比较灵活,概括起来分为纯电动汽车电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案,将内燃机换成电动机及其相关器件,用一台电动机驱动左右两侧的车轮。
电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小,效率显著提高,代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。
纯电动汽车采用电动机中央驱动形式,直接借用了内燃机汽车的驱动方案,由发动机前置前驱发展而来,由电动机、离合器、变速箱和差速器组成。用电驱动装置替代了内燃机,通过离合器将电动机动力与驱动轮进行连接或动力切断,变速箱提供不同的传动比以变更转速—功率曲线匹配的需要,差速器实现转弯时两车轮不同车速的行驶。
纯电动汽车采用双电动机电动轮驱动方式,机械差速器被两个牵引电动机所代替,两个电动机分别驱动各自车轮,转弯时通过电子差速控制以不同车速行驶,省掉了机械变速器。
纯电动汽车所独有的以蓄电池作能量源的一种结构,蓄电池可以布置在上的四周,也可以集中布置在车的尾部或者布置在底盘下面。所选用的蓄电池应该能提供足够高的比能量和比功率,并且在车辆制动时能回收再生制动能量。具有高比能量和高比功率的动力电池对纯电动汽车的加速性和爬坡能力。
为了解决一种蓄电池不能同时满足对比能量和比功率的要求这个问题,可以在纯电动汽车同时采用两种不同的蓄电池,其中一种能提供高比能量,另外一种提供高比功率。两种电池作混合能量源的基本结构,这两种结构不仅分开了对比能量和比功率的要求,而且在汽车下坡或制动时可利用蓄电池回收能量。
燃料电池所需的氢气不仅能以压缩氢气、液态氢或金属氢化物的形式储存,还可以由常温的液态燃料如甲醇或汽油随车产生。一个带小型重整器的纯电动汽车的结构,燃料电池所需的氢气由重整随车产生。
2、纯电动汽车与传统汽车功能和结构差异有很多,都有哪些呢?
毫无疑问会是政策补贴以及政策便利,这一点对于生活在限牌限行城市的小伙伴来说影响最大;会是纯电动汽车本身电动机所带来的平顺性优势,没有了复杂的变速箱以及调校,自然而然的在行驶平顺性上表现优异。电动汽车和燃油汽车的区别:能量来源不同:电动车用电,燃油车用油;待车工作不同当汽车待车时,普通汽车还需耗油,电动车不怕熄火,电动汽车有些配有电池板,待车时有太阳,还能边等边充电。
和传统燃油车相比,电动汽车驱动是电机,变速箱都是是无级变速,能量来源于电池,驾驶起来,提速更直接,乘坐起来,更舒适安静,另外,一般情况,电池都是在底盘最下面,同样尺寸的电动车和燃油车,电动车更稳,操控极限值更高。电动汽车跟传统燃油车的区别可以从以下几点来描述,当然,电动汽车又分纯电动和插电混合电动,后两者之间也是有很大区别。
用新材料,新技术以 “电”驱动为第一来源,没有发动机,变速箱,通过传动轴和后桥使车辆正常行驶。都知道电动汽车和燃油汽车最大的区别就是在使用过程中对环境的污染。电动汽车几乎为零污染,燃油汽车则污染较大。就现目前电动汽车技术还不能完全代替燃油汽车。
电动机的动力输出特性与汽油发动机不同。汽油发动机需要到达一定转速才能输出最大扭矩,电动机不需要。启动汽车后,把油门踏板踩到底,电动机就可以立马输出最大扭矩。这也是很多高性能电动汽车加速非常快的原因。如今新能源汽车快去发展,到处都是电动汽车。要问电动汽车和传统燃油汽车的不同?最大的不同就是消耗能源方式不同了。
3、纯电动汽车在启动时什么驱动车轮
电池存储能量,电机控制器根据驾驶需求(加速踏板)将直流电变频变压,驱动电机按照设定的转速、扭矩驱动。变速器或减速器变速变扭后通过差速器、传动轴驱动车轮。
纯电动汽车驱动过程中能量的流动主要有以下2条路径:
(1)驱动车辆驱动时来自动力电池的能量通过BDU、逆变器,再进入电机变速单元实现车辆驱动。
(2)回收制动能量制动或车辆减速时,变速单元内的电机将变成发电机,将能量通过逆变器、BDU传回动力电池,为电池充电。
3)主要控制模块纯电动汽车能够实现在不同路况环境下,快速反应并顺利驱动车辆满足驾驶员需求,并不仅仅是依靠上述几个动力部件来完成的,整个驱动系统还需要一套完善的控制模块。
4、为什么豪车们都青睐后驱,而没有传动轴的电动车却要用前驱?
在豪华品牌中,无论是宝马、奔驰、凯迪拉克,还是玛莎拉蒂、保时捷,在驱动形式上,大多采用的都是纵置后驱,或者是以后轮驱动为主的四驱。即便是以前驱为主的奥迪,也为那些大马力车型装配了上大名鼎鼎的Quattro四驱系统。
总之就是,对于豪华品牌而言,后驱也行,四驱也罢,但绝不能用前驱来凑合。其实,除了这些豪华之外,以五菱宏光为代表的的微面也是以后驱为主,它们采用后驱的目的有什么不同?
豪车因马力太大,微面为了载货
豪车不仅配置丰富、乘坐舒适,动力也比较的充沛,大马力简直就是前驱车的噩梦。前驱动半轴一长一短的设计,导致作用到两侧驱动轮的扭力不相同,半轴短的一侧车轮扭力大,而半轴长的一侧车轮扭力小,形成了扭力转向。同时,整车的重心集中都在车身前段,导致前轴负荷过大,使得在过弯时前轮驱动较后轮驱动更容易推头。
此外,前驱车的两个前轮不仅要作为驱动轮输出动力,还要承担转向的任务,因此对半轴与车轮和差速器连接的万向节强度要求非常高。球笼式万向节的强度有一定极限的,如果转向角度过大,万向节将无法承担这样的强度而发生损坏。
而后驱车前轮的任务就轻很多了,只用负责转向不承担驱动的工作,对万向节的要求较低,转角设定可以做的比较大。所以,在相同车身尺寸下,后驱车的转弯半径要要小于前驱车。
当然,后轮驱动也并非完美,除了成本较高,车内空间表现差之外,容易出现尾部甩动的情况。因为车是被推着走的,后轮一旦打滑,没有足够的横向附着力,就会发生甩尾。在湿滑的雨雪路面这种情况尤为严重,尽管有各种电子辅助设备的干预,但是依旧无法改变这种物理特性。为了给豪车提供更加平稳的操控性能,很多品牌都提供四驱版的车型。
那么排量通常在1.5L以下的微面,动力表现平淡无奇,为何也要用后驱呢?
微面主要用途是载人拉货,后轮往往承担绝大多数的重心,如果采用前驱驱动方式,可能出现"挠地不走"的现象。特别是在满载上坡的情况下,重心在车尾,如果采用前驱的话,前轮空转的可能性更大。同样的道理,为了保证上坡过程中的动力输出,硬派越野车也没有前驱版本的车型。
电动汽车没有传动轴,为何还是前驱车居多?
而传统燃油车之所以采用前驱,是因为家用轿车的发动机多在车头,后轮驱动需要一条"粗壮"的传动轴,不仅结构复杂成本高还会压榨车内空间。所以是为了舒适和经济性,传统燃油车才多采用前驱,而并不是因为前驱性能有多好。比如以操控著称的宝马。
随着奔驰MFA和奥迪MQB模块化前驱平台推出,宝马的纵置发动机的后驱平台使得成本居高不下,在空间表现上也没有任何的优势。所以,宝马推出了UKL前驱平台,目的就是为了降低了成本,提升车内空间。
电动汽车靠电线传输动力,不存在传动轴,为什么多数电动汽车还是采用的前轮驱动呢?
主要是因为在新能源市场高速发展的过程中,各大车企想要圈地占市场,就必须要尽快推出价格足够低廉且可靠的产品。于是,基于传统能源汽车的简单改造便成了不错的方法,毕竟传统燃油车结构相对成熟,可大幅缩短研发周期,产品可靠性较高。
而那些电动车专属平台下打造的车型,比如特斯拉Model 3便提供了后驱版本,早期的Model S也有后驱车型可选。所以,随着新能源市场的发展,后轮驱动甚至四轮驱动,才是电动汽车未来的主流。
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5、新能源汽车主要靠什么驱动
新能源车的驱动方式是指不使用常规油料作为驱动的动力,或者是兼用油料的汽车。可以分专成纯电动属的增程电动的混合动力的燃料电池,动力的氢动力的,等新能源类型车。
展开全文传统汽车驱动车辆是依靠内燃机做功,通过变速器改变输出动力的传动比旋转方向,再通过传动轴和车轮实现车辆驱动。而纯电动汽车的电力驱动系统替代了传统汽车的内燃机和变速器,依靠动力电池、逆变器和电机变速单元实现车辆的驱动。
1)基本驱动部件纯电动汽车驱动系统主要的部件包括有动力电池、逆变器、带有电机的变速单元。
图3-2-3所示为典型纯电动汽车驱动系统的原理示意图。在新能源汽车应用中,一般将动力电池组和逆变器之间的电路单元称之为BDU(Battery Disconnecting Unit)。
2)基本驱动过程纯电动汽车的驱动动力来源是动力电池,但是与传统汽车不同的是,来自动力电池内的电能并不是总一直处于输出状态,在纯电动汽车中还设计有能够回收车辆制动时无用的能量,并回收到动力电池的机构。
纯电动汽车驱动过程中能量的流动主要有以下2条路径:
(1)驱动车辆驱动时来自动力电池的能量通过BDU、逆变器,再进入电机变速单元实现车辆驱动。
(2)回收制动能量制动或车辆减速时,变速单元内的电机将变成发电机,将能量通过逆变器、BDU传回动力电池,为电池充电。
3)主要控制模块纯电动汽车能够实现在不同路况环境下,快速反应并顺利驱动车辆满足驾驶员需求,并不仅仅是依靠上述几个动力部件来完成的,整个驱动系统还需要一套完善的控制模块。即整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS),这3个控制器是纯电动汽车的核心技术,对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影。
(图/文/摄: 问答叫兽) Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鹏汽车P7 @2019
6、电动汽车的三大件和三小件分别是什么?
纯电动汽车由底盘系统、车身系统、电子电器系统、内外饰系统、动力总成系统、动力电池系统组成,核心三大件为驱动电机、动力电池和电机控制系统。“三小件”指(电空调、电刹车、电助力),望采纳谢谢
7、除了续航长短外,还应该从哪些方面判断电动汽车的性能高低?
随着国家进一步推广新能源汽车和摇号难度越来越高,不少消费者都向电动车看齐,而电动车性能是否好坏也越来越受关注,除了续航长短外,底盘也是判断电动汽车性能高低的标准之一,相比大排量燃油车,纯电动车底盘位置更低,重心更低,人们开起来更容易些。电动汽车由于没有传动轴,体积巨大的电池组便顺理成章被安置于底盘中前后轴之间,也不会对车内空间造成挤压,利于后排乘客的乘坐体验。现在不少车企在底盘的优化上也下足功夫,包括使用材质、设计结构、调校测试等方面,企图在市场上分一杯羹。就拿小鹏P7来说,其联合全球顶级汽车工程服务公司保时捷对P7进行了专业的底盘设计与调校,经过了4个国家、驾驶了数十万公里的路程进行试验调校,在山地、沙漠、戈壁、雪原等环境下测试,将性能发挥极致,旨在给消费者带来更有激情的驾驶体验。优质的底盘让电动汽车在低速行驶更加轻快,在高速道路上更加沉稳,纯电动车的驾驶感受,其实真的很不~错,个人觉得比燃油车的笨重感更好。
8、看不懂纯电动汽车底盘设计,还不赶紧温习迷你四驱车
今天的话题从大家来找茬开始,给你两秒时间,说出下面两张图有什么不同?
为了验证非汽车从业者会有哪些有趣回答,我把这个问题丢到了家人群里,老哥第一反应是“前驱和后驱”。
额…
这个回答暴露了两个问题。
首先他没看明白上边其实是中置引擎四驱车。不信?我拆给你看。
当然这还不是最大的梗,显然他还没抓住差异核心—这根本是玩具车和真车的区别呀。
说真车这款,其实是美国技术与超级跑车制造商Karma Automotive新推出的模块化E-Flex平台(底盘)。作为一款以滑板式底盘为基础的电动化平台,它还设计有增程版本。喏,就是下图这个。
注:滑板式底盘架构可以将电池和动力系统平直的安放在底盘上。
至于玩具车,是时候祭出手中存货了。如果喜欢迷你四驱车,会知道这是田宫2013年推出的MA底盘——新老玩手皆宜的下场四驱车底盘。
注:“下场车”是与“静态车”相对的概念,前者是以比赛出成绩为目的进行改装的车,后者是以观赏为目的进行改装的车。
这是一个很有趣的发现,非汽车行业的朋友其实不太知晓现如今的汽车底盘变化。特别是电动汽车,冷不丁的竟然和迷你四驱车有神似,amazing!
作为玩着迷你四驱车长大的汽车人,心中使命感瞬间爆棚,今天必须好好聊。
迷你四驱车底盘设计的奥义
我们今天讨论的迷你四驱车都是下场车。既然是以竞技为目的,它的底盘设计奥义可以归结为以下几点。
1、轻量化
结构轻量化,比如采用镂空结构;材料轻量化,比如使用碳纤维或者工程塑料。
大家不要觉得32.9g轻,其实MA底盘算是比较厚实的底盘,像S2底盘,可以被挖掘出下面这种模式,镂空结构更多,也更薄。
对应到汽车上,纯电动汽车底盘结构也有类似之处。比如材料使用比钢更轻的铝合金,又或者也会设计有镂空结构。像特斯拉Model S的底盘架构采用的是铝合金材质。
等到了Model 3身上,相比于ModelS,底盘结构又被进一步简化。
2、底盘强度
因为需要在跑道中飞驰,确保车子在高速运动中有不错的安定性,迷你四驱车的底盘需要有足够的强度。正因此,后期还会给它加装龙头凤尾,比如下图这种改装,龙头凤尾飞翼护架齐上阵好不过瘾。
当然纯电动汽车不会使用这么夸张的加强设计,但相比于传统的承载式车身,出于保护电池包和高压线束目的,它还是发生了几处明显变化。
第一处就是采用了强壮的电池包壳体,比如蔚来ES8会在电池包壳体两侧设计有防撞设计。
第二处是淡化了溃缩吸能概念。
虽整体思路仍是让撞击能量在乘员舱吸收一部分,然后通过梁结构尽可能往下传递,但结构会有所改变。最明显的,为了在地板布置更大的动力电池,会减少地板横梁和纵梁,比如比亚迪的刀片电池布置就是把这种设计放大到极致。
因为中部防撞能力减弱,经典做法是加深前纵梁,截面高度向下加大后,前纵梁的吸能表现将有明显提升。像特斯拉Model X的前纵梁就是如此,粗壮程度在燃油乘用车上几乎见不到。
注:当然这种方案有弊端,它需要在前纵梁上开孔或者开豁口来避让半轴的运动包络。
又纵梁开孔后容易发生局部应力集中,必须在开孔周围补强处理。
当然并不是说好的设计不会保留,比如卸力设计,蔚来ES6两级防撞梁能比较好的引导车辆滑出碰撞区。帕萨特中保研测试A柱被撞烂就和此设计缺失有关。
注:电动汽车底盘起到了很重要的抵抗碰撞力作用,与一些油改车型相比,它的白车身其实逐渐失去了传统承载式车身的特点(或者说重要性有所降低)。
3、模块化
迷你四驱车风靡全球,离不开一代又一代青少年追捧。为什么会有这般魔力,除了竞技魅力以及《四驱兄弟》动漫的加持,最重要的,还是它的入门难度很低,即便是七八岁的小朋友,也能在很短时间内组装一台四驱车。
注:当年田宫模型社长田宫俊作对四驱车的设计有很明确的要求——“制造可以更简单的步骤就能完成的模型”。
注:马达直接拆卸,扣上护板降低风阻,很有造汽车的感觉了。
当下的汽车设计思路与它不谋而合。
比如大众MEB平台。MEB采用模块化设计,组装工序更少,集成化程度更高,车身尺寸还可被缩短、伸长或进行其他修改。
注:按尺寸划分,囊括了从SUV到掀背式轿车的各种车型。
设计之间是相辅相成的,而为了要改善前舱吸能空间,又会将前舱内零部件的高度集成,也间接推动了模块化。
例如Model S 将电机和逆变器集成在一起,节省了大量前舱内空间,在保证碰撞吸能空间的同时,前舱内还能再省出一个行李箱。
电动汽车底盘为什么像玩具车?未来趋势是什么?
以上介绍了纯电动汽车底盘结构主流设计手段,但为什么它和迷你四驱车底盘有相似,这也是大家很好奇的地方。
可以从几个方面解释。
电动汽车的工作原理是:蓄电池→电流→电力调节器→电动机→动力传动系统→驱动汽车行驶,迷你四驱车和工作原理其实很相近(只不过没有电力调节器)。
除此外,为了获得更大的电池布置空间和低重心,纯电动汽车还采用了电池和底盘结合在一起的方式,用一个巨大的厚重的合金盘装电池,这和迷你四驱车的意图不谋而合。
相比之下,传统汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成,工作原理差异很大。像纯电动汽车可取消离合器及变速器,分别将电机布置在前后轴,传统车型就无法实现。
当然这种变化不是一蹴而就的,电动汽车的底盘经历过一段发展期。
2002年,时任通用汽车公司研发副总裁的Christopher Borroni-Bird博士设计出了名为AUTO Nomy的滑板底盘概念。
他将电动汽车底盘和动力系统、转向系统、制动系统和其它车载系统都通过电子控制的方式集成为一块“滑板”。这块“滑板”与车身的软件也通过接口进行联接,堪称完美模块化设计。
不过在特斯拉之前,传统车企的研发思路主要是在传统汽车平台上开发,毕竟开发一个全新的纯电平台高风险低回报。所以很长一段时间,电池包常放置于后排座椅下方,优点是不会牺牲碰撞测试得分,缺点是挤占后排及后备箱空间。
特斯拉的出现,极大推动了滑板式底盘的应用。把高能电池全部放在乘客座椅底下,还是7000多枚小电池,这在当时引起了很大争议。好在他们的车身及底盘设计得当,并通过自己的BMS把电池管理做到领先。而这,也成为了未来趋势。
AL频道小结
电动汽车的能量是通过柔性的电线传输,直接好处是电池及动力系统布置更加自由。随着电气化技术不断创新,其底盘结构也向着模块化和智能化不断发展。
当然把纯电动汽车底盘和迷你四驱车对等并不完全正确,比如迷你四驱车还保留有传动轴以实现四驱,带有传统汽车设计特征,但这二者的大方向是相似的。
笔者也希望通过本期介绍,让大家了解行业的前沿动态,纯电动汽车越来越青睐的“滑板式底盘”,相信在未来会被更多人熟知。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
9、电动汽车没有传动轴,为什么还是前驱的多
你说的这几种汽车都是轴传动的形式,发动机前置车轮前驱的汽车,因为发动机/离合器/变速箱/差速器/车轮几大关键部件都要安装在一起,由于空间的限制,传动轴只有采取内置的方式,半轴也是传动轴的一种. 后置后驱的汽车与上面前置前驱的汽车一样的道理,所以你能看到的传动轴很短或者根本看不到. 前置后驱的传动方式,最古老,最普遍,在底架上连接变速箱与差速器之间,一根很长的空心轴,便是传动轴了.
10、新能源汽车动力传递方式
用内燃机作为动力的传统车辆,传动系统由离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等组成,传动系统保证了汽车具有在各种行驶条件下所必需的牵引力、车速,以及保证牵引力与车速之间协调变化等功能,使汽车具有良好的动力性和燃油经济性;还保证汽车能倒车,以及左、右驱动轮能适应差速要求,并使动力传递能根据需要而平稳地结合或彻底、迅速地分离。
这些部件不但重量不轻、让车辆的结构更为复杂,同时也存在需要定期维护和故障率的问题。对于新能源汽车来说,传动系统的设计更加灵活,从其演变过程来看,有以下几种形式。
1、 与内燃机汽车类似的传动系统
还有离合器、齿轮箱、差速器等。
2、省去离合器,驱动电机、固定速比减速器、差速器合为一体。
3、轮毂电机与车轮融为一体
轮毂电机
轮毂电机的发展很好地解决传统传动系统中的复杂结构。除了结构更为简单之外,采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率,同时传动效率也要高出不少。
轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式:内转子式和外转子式。
外转子式采用低速外转子电机,电机的最高转速在1000-1500RPM,无减速装置,车轮的速度和电机相同。采用低速外转子电机,外转子就安装在车轮的轮缘上,而且电机转速金和车轮转速相等,因而不需要减速装置。
内转子式,采用高速内转子电机,配备固定传动比的星型减速器,也称轮边减速器,为获得较高的功率密度,电机的转速可高达10000RPM。所选用的行星齿轮变速机构的速度比为10:1,而车轮的转速范围则为0-1000RPM。随着更为紧凑的行星齿轮减速器的出现,内转子式轮毂电机在功率密度方面比低速外转子式根据竞争力。