利益相关:Tesla的逆变器(Drive Inverter)组的Firmware Engineer。特斯拉所说的逆变器,其实就是电机控制器,这名字取得实在太怪了。所以我要说这次Dual-Motor(双电机) Model S就是我们组弄出来的,是不是不太好? @郑文杰

咳咳,下面来回答问题。
先说一些知乎风格的政治正确的废话。汽车性能有很多方面啊,加速极速只是一方面,续航里程操控性车身重量也是性能啊。一电机变俩,俩电机变四,电机总马力/扭矩是一样的还是要翻倍再翻倍?这些具体东西不谈,是没法继续往下谈的,对不?

四电机四驱只会有一种设计,就是四轮都使用轮毂电机(轮子就是电机)。我正好在学校做过一辆四电机四驱的电动方程式赛车。下面是俺们车在芝加哥车展的照片

优势:
1)不需要驱动轴,只需要拖几根电线到轮子上就可以了。这点可以参见上面的照片里面的桔黄的电线。
2)不需要机械差速器,每个轮子的扭矩可以直接被单独控制
3)不需要差速锁,原理同上。不会出现一个轮子打滑,所有扭矩都只传到这个轮子上的问题。方便脱困。
4)汽车的机械结构会非常简单,省钱。
5)别说4驱了,就是40驱的车不也是分分钟的事
5)脑洞大一点,可以实现原地0半径旋转,侧向移动。灵活,侧向停车就和玩一样。看看下面的截图,要是当真地reverse engineering一下,这只可能是4轮毂电机的设计了。向段子手致敬!

劣势:
1)电机多了可能会贵一点?但差速器和驱动轴的钱省下来了
2)簧下质量增加,悬挂要重新设计
3)电机散热问题,液冷不方便
4)没有前车之鉴

回到问题:Tesla 为新的 Model S D 系列安装了两个电机以提升性能,如果每个轮子装一个电机是否能进一步提高性能?

就加速性能来说,单电机改到双电机有质的飞跃,前轮增加的扭矩让Tesla S P85D有60mph 3.2秒的加速性能。但是双电机到四电机不会有质的改变,因为仍是四驱。而且3.2秒是什么概念呢?法拉利458是3.4秒。我觉得钢铁侠的三步曲计划里应该没有造战斗机这一项吧?再说,轮毂电机是不是可以把整车的马力增加还是问题呢。

就舒适度来说,簧下质量的增加会降低舒适度。

就续航里程来说,可能会下降。

所以优势就剩下可以原地调头,变身坦克了?不过我们是在科技大爆炸的时代,未来的事情谁知道呢。

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以上分析主要适用于普通乘用车,但是对于赛车,四轮毂电机的设计还有一个优势。就是方便的前驱动力设计。大部分的方程式赛车的发动机都不是前置的,所以前轮是没有动力的。而且由于方程式赛车的车手为半躺式驾驶,致使前轮无法增加动力。但是轮毂电机可以简单优雅的解决这一问题。

我自己浅薄的认为,轮毂电机的另一重大优势是在电动平衡车上的使用。下面是我本科的时候做的一辆平衡车,使用轮毂电机可以实现0机械传动的设计。但是平衡车的鼻祖Segway并没有使用轮毂电机,希望有大侠能告诉我为啥。谢谢阅读~

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:方凡浅

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