你的車上有多少電動機？

關于汽車中的電動機應用，英國和法國已經制定了禁止內燃機(ICE)的限期，中國也在研究何時禁止內燃機車。沃爾沃已經宣布其新車將于2019年開始使用電動驅動。
　　　　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。但電動馬達已經在許多其他汽車應用中占據(jù)主導地位。我們不妨來進行一個汽車的典型電機普查。
　　

　　圖 1：汽車中的電動機應用
　　現(xiàn)有的-和正在增加-的電機設備
　　“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為的。電動起動馬達已經成為汽車的一部分。這些仍然是除牽引電機以外最強大的電動機。隨著怠速停止技術和輕度混合動力汽車的出現(xiàn)，起動電機正在轉變成啟動發(fā)電機，并承擔更多功能。在某些設計中，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。
　　擋風玻璃刮水器也許是現(xiàn)有汽車中最普遍的電動機應用的例子。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的電機。另一臺電機向擋風玻璃泵送清洗液，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; 許多車輛在車廂內有兩個或更多風扇。高端車輛在座椅上也安裝了風扇，用于坐墊通風和熱量分配。
　　想知道電動馬達在哪里?電動座椅是找到它的理想之地。在經濟型汽車中，電機提供方便的前后調整和靠背傾斜功能。在高級轎車中，電動機控制高度調節(jié)，底部坐墊傾斜，腰部支撐，頭枕調節(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的變體。用于這些窗戶的驅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)會導致使用更智能的驅動器，并具有運動監(jiān)控和驅動力限制。
　　從手動變?yōu)殡妱樱囨i也變得越來越便捷了。電動控制的優(yōu)點包括遠程操作等便捷功能，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構的設計。
　　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后視鏡折疊和位置調節(jié)在內的常見功能，以及更多具有情調的應用，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動的機械部件。實例包括散熱器風扇、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)代電子設備的驅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計更具自由度，因為泵和風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。
　　技術趨勢
　　當今汽車中的大多數(shù)電動機都采用標準的12V汽車系統(tǒng)，使用帶有皮帶驅動的交流發(fā)電機以產生電壓并使用鉛酸電池進行存儲。這種結構幾十年來一直很好，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?？赡芨碌?8V電源的高電流負載的應用包括起動電機、渦輪增壓器、燃油泵、水泵和冷卻風扇。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，這些電機的驅動簡單并且相對便宜。在某些應用中，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濟性和更低的排放。制造商在擋風玻璃刮水器、機艙加熱、通風和空調(HVAC)鼓風機和泵中都選擇使用BLDC電機。在這些應用中，電動機傾向于長時間運轉，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推進式車輛中已經非常流行，隨著每個車型年都在更新的應用，他們使這些應用更便利，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。我們仍然有很多的發(fā)展空間。