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？ - 知乎352被浏览38240分享邀请回答10536 条评论分享收藏感谢收起1115 条评论分享收藏感谢收起查看更多回答3 个回答被折叠（）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？
我的图书馆
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？
【方凡浅的回答(37票)】:感谢邀请。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？ 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。//--------------------------------------------------------------------------------------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～【张抗抗的回答(9票)】:感谢
邀请。一般印象中，无论是传统内燃机汽车还是，其驱动系统（内燃机或电机）的强弱直接决定了加速性能。但加速性能的“极限”并不是由驱动系统决定的，而是由轮胎和地面决定的——在驱动系统的动力过强的情况下，车轮与地面就会“打滑”，此时不用说2个电机没用，就是2万个也没用(除非车辆飞起来，但车轮脱离了地面，就不符合“汽车”的概念了)。下面，我们首先讨论一下，加速性能的“极限”是多少。1. 常见的干燥水泥路面上，普通车轮与地面的“附着系数”在φ=0.7~1.0之间。(数据来源：)。“附着系数”对于非专业人士来说是一个新名词，简单地可理解为就是“静摩擦系数”，就是说超过这个值，车轮与地面就打滑了。2. 若驱动系统功率足够、车轮驱动力分配控制得当，那么加速性能的极限可以用一个很简单的公式求出来： t = 目标车速/g/φ。式中，g是重力加速度。在φ=0.7~1.0的情况下，百公里加速性能的“极限”可以算出来是t = 2.8~4.0s.3. 若φ取平均值0.85， 则百公里加速时间t= 3.3s，与特斯拉公布的3.2秒只相差0.1s，是不是很巧？4. 而特斯拉公布的是60mph加速性能，也就是96km/h加速性能，重新算一遍得到t=3.2s —— 这已经不是巧了，而是此车就是这样设计的。也就是说，特斯拉的新车，通过使用2个电机的方式，在加速性能上达到了理论上的“极限”。那么问题来了，挖掘……。嗯~问题其实是：问题a) 1个电机情况下，加速性能的“极限”是多少？问题b) 多于2个电机，是否会进一步提升加速性能的“极限”？问题c) 特斯拉作为一个新兴汽车公司，短短几年就达到了加速性能的“极限”，是否说明这个公司强得逆天了？问题d) 似乎记得某些超级土豪车的百公里加速超越了2.8s的“极限”，如何做到的？回答a) 加速性能属于“纵向”动力性能，只分前后，不分左右——这也很好理解，谁敢在一脚油门踩到底的时候还拐弯呢？谁在跑百米比极限速度的时候使用弯道呢？若只有1个电机，那么这个电机要么在前轮，要么在后轮。而车辆的重量只有一部分分配在前轮或后轮上，假设前轮分到a%，后轮分到b%。若电机在前轮上，此车的加速极限约为3.2s / a%。若a%=60%（一般来说，驱动轮所在轮分配的车重较大），则t=5.3s。差不多就是在这个级别，更准确的计算还需要考虑到加速情况下的载荷转移等，在此就不深入了。回答b) 刚才提到，加速性能属于“纵向”动力性能，只分前后。2个电机就已经可以100%地照顾到前后了，可以达到“极限”了，再多就没用了。回答c) 电动汽车可以没有离合器，可以没有变速箱，这大大降低了提高百公里加速的难度。对于传统车来说，离合器与变速箱是必需品。而提高加速性能，难点可能在变速箱上——想想普通车换档需要多长时间吧！ 特斯拉是一个逆天的公司，我也很喜欢，但达到加速性能的“极限”对于电动汽车来说不是很难的事。当然也不简单，主要是要做好TCS(traction control system)——使每个车轮都处于“即将打滑而未打滑的状态”。回答d) 传说布加迪威航的百公里加速时间为2.5s，明显低于2.8s的“极限”。如何做到的呢? 细节上我不清楚，但肯定是使用了特制车轮行驶在特定路面上，使φ&1了——也就是说，即使土豪买得起布加迪，但要是想达到加速极限，还得先修路啊！题主原问题中的“性能”没有指明是“加速性能”，而我私自这样理解——以上作答也只是针对“加速性能”。若泛指“性能”，4轮与2轮相比的操纵性啊什么的，那就要说的多了去了，不好答了。【随变的回答(4票)】:汽车设计专业，毕业设计就是四轮独立驱动电动车，对这个还算问题比较了解四轮驱动肯定在性能方面有极大的突破，但是受限于目前的技术，暂时还没有人做出成熟产品。不过乐观地认为未来肯定有一批电动车会采用这种驱动方式。优点：1，原地转弯，侧向行驶，前后驱单轮驱动随意切换，后轮转弯等。2，制动以及通过性能提升。（四轮驱动的原因）3，节能。有人说会多耗能。不敢同意，切换行驶模式即可。4，减重，省去庞大的传动系统。（不是对比传统汽车，对比单电机电动车）。5，可靠性强，坏掉一个或者两个任然正常行驶。6，极限性能可突破，比如百公里加速。7，汽车设计可以不受束缚，可能会出现各种难以想象的外形。8，可最大限度的制动能量回收。9，车内空间提升明显。劣势：1，簧下质量增加，即使优化后也会造成乘坐舒适性下降。目前只能尽量减轻重量。2，驱动电机散热不好处理，但不是难题，可解决。3，对整车控制有极高要求，目前最难的点就在控制。4，成本增加。但是对比传动系统的价格，还是划算。希望老院长能看到这个回答，因为当年毕业答辩时院长问我同样的问题，一时紧张没回答全面·本来想贴一些效果图，无奈时间过长找不到了······【ArthurWang的回答(4票)】:传说中的四驱车咩？多装电机功率自然会上去，性能提升也是必然的。不过每个车轮装一个的会遇到一个问题：同步。前后轱辘不同步还好说，如果左右轱辘同步出现问题，那就麻烦鸟~~而且给每个轮子配一个电机，也就要配一套传动系统，机械复杂性就会提升。所以要是给每个轮子配电机，首选轮毂电机，省了传动系统，直接在轱辘里。当然，轮毂电机优点不在提升性能，而是每个轱辘可以单转，360度转弯啥的也没问题了，没准侧面停车也可以直接横着进去了。【maomaobear的回答(1票)】:电池最大电流有瓶颈，日本有过8个轮子的【郑力的回答(0票)】:特斯拉这种电动车中的跑车不能用轮毂电机吧，簧下质量太大了影响操控。倒是低速代步车如果用轮毂电机实现原地转圈，平移进侧方车位等动作，会是很实用的。【沈子千的回答(0票)】:轮毂电机对于跑车来说优势只有牵引力控制了吧，不过这也是理论上的，毕竟机构设计比控制技术简单太多【EchoSakra的回答(0票)】:轮毂电机应该比轴驱动更难控制每个轮子的同步性吧。万一后面一组轮子的不同步，我就不知道车会干什么。【王漪云的回答(0票)】:题主你说的这个技术比亚迪将在下一代跑车—比亚迪汉上使用，有兴趣可以了解一下汉的技术【胡赟星的回答(0票)】:只从我们热管理的角度再补充。四驱的话，特斯拉汽车中的热管理问题会更加麻烦。目前由于汽车的工况非常复杂，电动汽车热管理涉及电机、逆变器和电池组散热和加温全新问题，这本来就是大问题，改成四驱后系统会更加复杂。【fanggp的回答(0票)】:@写的已经很详细了，我再补充一些：车辆的操控性可以极大的提高，转向时同步改变四轮的转速，抓地能力可以达到接近物理的极限（轮胎和路面的摩擦极限），除非同时再四轮转向还能提高稍微，同时差速器的损耗也能消除（不要忘记差速动作是轮胎的逆传动，要消耗能量的），省电（油）。转向时因为不再需要通过转向、轮胎变形、胎面的轻微滑移这样的过程来改变前轮的速度差，普通轮胎也能迅捷地实现转向相应，扁平胎的优势将不再明显，操控达到一个新的高度，这是相对于后驱对比前驱车的效果，将有同样甚至更高的提高。用轮毂电机？也不是必要，通过传动轴也是可以实现的。电机的总装机功率会更大一些，因为需要考虑到动力不能在两边借用了，这是缺点。效率会高一些，因为电机一般是负载稍低时效率高。很快会有这样结构的超级运动型电动车了。【我看看的回答(0票)】:真要能原地掉头，轮胎公司笑死了，停车场也可以弄的更小了，承包停车场的也笑死了，另外新手和女司机也笑死了【nessdark的回答(0票)】:最好是不要增加车子的非悬挂质量。轮毂电机的话，车辆涉水也是问题。技术当然不成问题，关键是成本和可靠性，另外大众市场不一定需要这样牛叉的东西。军用混合动力早有这么干的了，每个轮子一个电机，人家是要翻山越岭的，而且不用考虑成本。
馆藏&68306
TA的推荐TA的最新馆藏
喜欢该文的人也喜欢如果有辆汽车，四个轮子内部装上轮毂电机，可否取消机械转向装置，完全用各个轮子的差速来控制汽车转向？ - 知乎19被浏览3810分享邀请回答55 条评论分享收藏感谢收起/blog/0e7fd303570 ,
1添加评论分享收藏感谢收起查看更多回答电动汽车为何不用电机直接驱动车轮？ - 知乎1013被浏览168660分享邀请回答26748 条评论分享收藏感谢收起fsteamdelft.nl/en/————————刚吃完午饭的分割线——————————————————————————吾观其他诸位答主均提及比亚迪的s9、唐等特意查阅了一翻，给各位勘误如下题外话：说实话我是挺看好BYD的。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。除了它的车标唐是1月新上市的一辆混动全时四驱的SUV，但是它使用的并非轮毂电机，而是一台2L四缸涡轮增压发动机，再加两台最高功率110kw，最高扭矩250Nm的电动机（前后各一台）。配合内燃机最高输出370kw（503马力，这个有点凶），最大扭矩则是720Nm。百公里加速4.9s。要说有什么缺点，那应该是重量以及续航里程的问题（对比传统内燃机）以及价格，未补贴之前的低配版要30w，在国产车中这个价位不常见，偏高。数据来源：结构图如下至于s9，这个就不清楚了，s9是未上市的概念车，有关它的传言很多，不过大多不靠谱。说一个真正实用化的吧那就是比亚迪的（又是比亚迪，好希望他们把车标改好看点啊。。。。。。。。）K9大巴K9的后桥使用了两个轮毂电机，各90kw，最高扭矩350Nm，搭配轮边减速器使用。前桥没有动力动力总成机构长这样，那些斜齿就是轮边减速器，右侧还有一组行星齿轮用以将动力输入和制动分隔开。动力总成机构长这样，那些斜齿就是轮边减速器，右侧还有一组行星齿轮用以将动力输入和制动分隔开。问题都与上面那台DUT14很相似，这里就不再重复了。问题都与上面那台DUT14很相似，这里就不再重复了。但是用在大巴上的要比用在私家车上更能体现轮毂电机的优势，毕竟大巴对乘坐空间、行驶舒适性方面的要求很低，各方面的空间尺寸（比如说轮子的大小）都没有私家车这么狭促。还有就是底盘高度可以下降很多！！！更详细报道请见以上均为盗图，如有侵犯版权请联系我删除全文完342104 条评论分享收藏感谢收起查看更多回答3 个回答被折叠（）