1.4　純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)布置形式

純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)由驅(qū)動電動機與驅(qū)動操縱系統(tǒng)共同組成，其結(jié)構(gòu)形式不同，采用的驅(qū)動系統(tǒng)也不同。純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)包括集中驅(qū)動系統(tǒng)和輪轂驅(qū)動系統(tǒng)兩種。任何一種電動機均可與不同的傳動系統(tǒng)組合形成集中驅(qū)動系統(tǒng)或輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，并組成不同形式的系列化的純電動汽車。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，新開發(fā)和研制出來的純電動汽車的動力性能已經(jīng)可以與內(nèi)燃機汽車相媲美。純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)比內(nèi)燃機汽車的驅(qū)動系統(tǒng)更加先進，結(jié)構(gòu)更為緊湊。現(xiàn)代純電動汽車大多數(shù)裝備了專用電動機，有利于實現(xiàn)機電一體化和自動控制。

1.4.1　集中驅(qū)動系統(tǒng)

集中驅(qū)動系統(tǒng)大部分是由電動機、變速器和差速器等組成的。它采用單電動機驅(qū)動代替內(nèi)燃機，而傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車零部件和結(jié)構(gòu)不改變，故設(shè)計制造成本低，但傳動效率低，通常用于小型電動汽車。按照有無變速器，它又可分為傳統(tǒng)驅(qū)動模式和電動機-驅(qū)動橋組合模式。

（1）傳統(tǒng)驅(qū)動模式　傳統(tǒng)驅(qū)動模式的驅(qū)動系統(tǒng)主要包括電動機、變速器、差速器以及半軸。它用電動機替代發(fā)動機，但仍然使用內(nèi)燃機汽車的傳動系統(tǒng)，包括離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動橋等總成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低，無法充分發(fā)揮電動機的性能。傳統(tǒng)驅(qū)動模式包括電動機前置、驅(qū)動橋前置，電動機前置、驅(qū)動橋后置等多種形式，其結(jié)構(gòu)如圖1-13所示。

（2）電動機-驅(qū)動橋組合模式　電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)電動機和驅(qū)動橋的組合方式又分為平行式、同軸式和雙聯(lián)式三種模式。

①平行式電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)　它是在電動機輸出端的外殼下部，裝置機械式傳動裝置的減速齒輪以及差速器齒輪，動力經(jīng)過左右兩個半軸來驅(qū)動車輪，其結(jié)構(gòu)如圖1-14所示。這種電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、使用和維護均十分方便。它包括電動機前置、驅(qū)動橋前置，電動機后置、驅(qū)動橋后置等驅(qū)動模式。

②同軸式電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)　同軸式電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)的電動機是一種特殊的空心軸電動機，在電動機一端的外殼中安裝傳動裝置的減速齒輪及差速齒輪。差速器帶動左右兩個半軸，其中右半軸是通過電動機的空心軸和車輪相連，左半軸通過左端外殼和車輪相連，其結(jié)構(gòu)如圖1-15所示。電動機和傳動裝置組合成一個整體驅(qū)動橋，形成“機電一體化”驅(qū)動橋的傳動系統(tǒng)，使得純電動汽車的傳動系統(tǒng)更加緊湊，簧載重量明顯減少，有利于提高車輛的平順性。

③雙聯(lián)式電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)　雙聯(lián)式電動機-驅(qū)動橋組合式驅(qū)動系統(tǒng)取消了齒輪傳動機構(gòu)，完全實現(xiàn)了“機電一體化”傳動方式。它由左右兩個永磁電動機直接通過半軸帶動車輪轉(zhuǎn)動。左右兩個電動機由中央控制器的電控差速模塊控制，形成機電一體化的差速器，使驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大大簡化，重量顯著降低，它要比一般機械式差速器可靠和輕便。如圖1-16所示為由兩個永磁電動機組成的雙電動機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。雙電動機驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)和相同功率的單電動機驅(qū)動橋傳動系統(tǒng)相比較，電動機的直徑要小得多，所以可以將雙聯(lián)式電動機驅(qū)動橋布置在純電動汽車的地板下面，這樣更加有利于車輛的整體布置。但是雙聯(lián)式電動機的軸向長度要長一些。

1.4.2　輪轂驅(qū)動系統(tǒng)

輪轂驅(qū)動系統(tǒng)可以設(shè)置在純電動汽車的兩個前輪、兩個后輪或四個車輪的輪轂中，成為前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動或四輪驅(qū)動的純電動汽車。

輪轂驅(qū)動系統(tǒng)包括兩種結(jié)構(gòu)：一種是內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其外轉(zhuǎn)子直接安裝在車輪的輪緣上，因為這種結(jié)構(gòu)沒有機械減速機構(gòu)提供減速，所以一般要求電動機為低速轉(zhuǎn)矩電動機；另一種就是通常的內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)子作為輸出軸與固定減速比的行星齒輪變速器的太陽輪相連，而車輪輪轂與其齒圈連接，這樣可以提供較大的減速比來放大其輸出轉(zhuǎn)矩。輪轂驅(qū)動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1-17所示。

如圖1-18所示為輪轂電動機的實物圖，當(dāng)使用輪轂電動機驅(qū)動時，純電動汽車上驅(qū)動電動機輸出的扭矩傳遞到驅(qū)動車輪的傳遞路徑明顯縮短，這樣可騰出足夠的空間，便于對總體進一步優(yōu)化，而且當(dāng)使用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)時，還能夠提高對車輪動態(tài)響應(yīng)的控制性能。采用輪轂電動機時，因為可以對每臺電動機的轉(zhuǎn)速進行單獨調(diào)節(jié)控制，所以可以實現(xiàn)電子差速，這樣既可省去機械差速器，還有利于提高汽車在轉(zhuǎn)彎時的操縱性。根據(jù)純電動汽車上輪轂電動機的布置形式，純電動汽車可以分為雙前輪驅(qū)動、雙后輪驅(qū)動和前后四輪驅(qū)動。