關(guān)于汽車中的電動機應(yīng)用,，英國和法國已經(jīng)制定了禁止內(nèi)燃機(ICE)的限期，中國也在研究何時禁止內(nèi)燃機車,。沃爾沃已經(jīng)宣布其新車將于2019年開始使用電動驅(qū)動。
本文將討論強大的電動機，也就是牽引馬達,。它將在發(fā)動機推動車輛方面發(fā)揮日益重要的作用。但電動馬達已經(jīng)在許多其他汽車應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位,。我們不妨來進行一個汽車的典型電機普查。
圖 1：汽車中的電動機應(yīng)用
現(xiàn)有的-和正在增加-的電機設(shè)備
“必須得有比手搖起動更好的方式來起動汽車”，至少你的曾祖父母是這么認(rèn)為的,。電動起動馬達已經(jīng)成為汽車的一部分,。這些仍然是除牽引電機以外最強大的電動機,。隨著怠速停止技術(shù)和輕度混合動力汽車的出現(xiàn),，起動電機正在轉(zhuǎn)變成啟動發(fā)電機，并承擔(dān)更多功能,。在某些設(shè)計中，增強型起動馬達可用于在停車后行駛中“爬行”,，使起動馬達和電動牽引馬達之間的分界變得模糊,。
擋風(fēng)玻璃刮水器也許是現(xiàn)有汽車中最普遍的電動機應(yīng)用的例子,。每輛車至少有一個用于前雨刮器的雨刷電機,。后窗雨刷越來越受SUV和有倉門式后背的汽車的歡迎,，這意味著在大部分汽車上都存在后雨刷和相應(yīng)的電機。另一臺電機向擋風(fēng)玻璃泵送清洗液,，在一些汽車中是向前照燈泵送清洗液,，后者可能有自己的小刮水器,。
幾乎每輛汽車都有鼓風(fēng)機,，可以使加熱和冷卻系統(tǒng)中的空氣流通; 許多車輛在車廂內(nèi)有兩個或更多風(fēng)扇。高端車輛在座椅上也安裝了風(fēng)扇,，用于坐墊通風(fēng)和熱量分配,。
想知道電動馬達在哪里?電動座椅是找到它的理想之地,。在經(jīng)濟型汽車中，電機提供方便的前后調(diào)整和靠背傾斜功能,。在高級轎車中,，電動機控制高度調(diào)節(jié)，底部坐墊傾斜,，腰部支撐,，頭枕調(diào)節(jié)和坐墊穩(wěn)固性等功能,。其他使用電動馬達的座椅功能,，包括動力座椅折疊和后排座椅的動力裝載,。
過去常常手動開關(guān)車窗，但現(xiàn)在電動車窗很常見; 未來幾代人不會理解從前人們竟然用傳統(tǒng)的圓形柄去降低他們的窗戶,。
每個窗戶都安置著隱藏的電動馬達，包括如小型貨車的天窗和后窗在內(nèi)的變體,。用于這些窗戶的驅(qū)動器可以像繼電器一樣簡單,，但對安全要求(如檢測障礙物或夾緊物體)會導(dǎo)致使用更智能的驅(qū)動器，并具有運動監(jiān)控和驅(qū)動力限制,。
從手動變?yōu)殡妱?，車鎖也變得越來越便捷了。電動控制的優(yōu)點包括遠(yuǎn)程操作等便捷功能,，和碰撞后的自動解鎖等增強安全性和智能的功能,。與電動窗不同，電動門鎖必須保留手動操作選項,，因此這影響了電動門鎖電機和結(jié)構(gòu)的設(shè)計,。
儀表板或集群上的指示器可能演變?yōu)榘l(fā)光二極管(LED)或其他類型的顯示器,，但現(xiàn)在每個表盤和儀表都使用小型電動機。提供便利的種類中,，其他電動馬達還包括側(cè)后視鏡折疊和位置調(diào)節(jié)在內(nèi)的常見功能,，以及更多具有情調(diào)的應(yīng)用，例如敞篷車頂,，可伸縮踏板以及駕駛員與乘客之間的玻璃隔板。
在引擎蓋下,，電動機在其他一些地方也變得越來越普遍,。在很多情況下,，電動機正在取代皮帶驅(qū)動的機械部件。實例包括散熱器風(fēng)扇,、燃油泵,、水泵和壓縮機。將這些功能從皮帶傳動更改為電動傳動有幾個優(yōu)點,。其中一個優(yōu)點是,，使用現(xiàn)代電子設(shè)備的驅(qū)動電機比使用皮帶和滑輪更節(jié)能，從而帶來諸如提高燃油效率,，減輕重量和降低排放等益處。另一個優(yōu)點是,，使用電動馬達而不是皮帶使機械設(shè)計更具自由度，因為泵和風(fēng)扇的安裝位置不必受到,，必須將蛇形皮帶連接到每個皮帶輪的限制,。
技術(shù)趨勢
當(dāng)今汽車中的大多數(shù)電動機都采用標(biāo)準(zhǔn)的12V汽車系統(tǒng),，使用帶有皮帶驅(qū)動的交流發(fā)電機以產(chǎn)生電壓并使用鉛酸電池進行存儲。這種結(jié)構(gòu)幾十年來一直很好,，但最新的車輛要有更多的舒適性,、娛樂性、導(dǎo)航,、駕駛員輔助和安全功能,。
雙電壓12V和48V系統(tǒng)可以將部分較高電流負(fù)載從12V電池中移出。使用48V電源的優(yōu)點是相同功率的電流降低4倍,，并且伴隨著電纜和電機繞組重量的減輕,。可能更新到48V電源的高電流負(fù)載的應(yīng)用包括起動電機,、渦輪增壓器,、燃油泵、水泵和冷卻風(fēng)扇。為這些組件安置48V電氣系統(tǒng)可能會節(jié)省約10%的燃料消耗,。
有刷直流電機是用于驅(qū)動汽車車身中大多數(shù)電氣便利功能的傳統(tǒng)解決方案,。由于電刷提供換向功能，這些電機的驅(qū)動簡單并且相對便宜,。在某些應(yīng)用中,，無刷直流(BLDC)電機在功率密度方面具有顯著優(yōu)勢，從而減輕重量并提供更好的燃油經(jīng)濟性和更低的排放,。制造商在擋風(fēng)玻璃刮水器,、機艙加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)鼓風(fēng)機和泵中都選擇使用BLDC電機,。在這些應(yīng)用中,，電動機傾向于長時間運轉(zhuǎn)，而不是像電動車窗或電動座椅那樣的瞬時操作,，其中刷式電動機的簡單性和成本效益仍然具有優(yōu)勢,。
結(jié)論
那么，你的車上有多少電動機?你很難找到一輛擁有少于十幾臺電動機的新型汽車,，而美國公路上的典型現(xiàn)代汽車可能有40臺或更多的電動機。電動汽車的日益普及將刺激汽車電動機的創(chuàng)新,。然而,，電動馬達在整個ICE推進式車輛中已經(jīng)非常流行,，隨著每個車型年都在更新的應(yīng)用，他們使這些應(yīng)用更便利,，有著更好的智能系統(tǒng)和更安全的操作環(huán)境,，同時減少對環(huán)境的影響。我們?nèi)匀挥泻芏嗟陌l(fā)展空間,。