#技术巡猎##小米#电驱总成的体积到底是怎么被压下来的呢?很多时候我们并不是说突然发明了一个小一半的电机,解决了什么布置的事情,但完全可以把原来横着排队的零件,想办法叠到同一段空间里。这个问题放在整车上是非常现实的,座舱、前备箱、悬架、碰撞结构都在抢空间,电驱如果可以少占一点轴向长度,周围系统就可以多一点腾挪的余地,但电机和减速器内部又不是空壳,转子、轴承、旋变、导电环、齿轮和控制器都有自己的边界,如果按传统的布置方法,很容易变成一个什么情况,就是每个部件都不算大,可是串起来越来越长。
小米这套电驱结构有意思的地方,在于转子与电机轴之间那块通常不被充分利用的空间。
它让支撑架的支撑部分向转子内部延伸,并把第一电机的轴承部分放进这块容纳空间,其实轴承没有取消,承载关系也没有消失,但它不再是以前那样,完整地站在转子外面占一段独立长度。
这个事情,有点像是,把家具推回墙洞里的样子,不过实操难度是非常高的。
轴承的位置牵动电机轴的支撑刚度、装配路径、密封和热状态,所以结构里又利用转子铁芯端部的内凹槽,或者电机轴不同直径的轴段,做出了足够的容纳空间。也就是说,它不是把一个现成轴承硬塞进去而已,它是从转子、轴和支撑架三个零件的关系里共同“抠”出来一点空间。
定子端部超过转子的部分也能形成第二容纳空间,导电环、旋变这类功能件也可以往里面收了;减速机构用的是行星齿轮布置,行星架上的导流筋同时参与结构和油液引导;如果做成双电机,两侧电机轴的自由端就在中部完成支撑,中间再用波簧抵住两只轴承外圈,壳体外壁还可以围出控制器安装腔。
这些关系连起来看以后,就会发现所谓的高集成并不是说把电机、减速器和控制器装进一个共同外壳就完事了,那只是物理上住到了一栋楼里而已。更高一阶的集成,是一个部件的边界成为另一个部件的容纳空间,轴承进入转子,功能件进入定子端部,控制器贴着壳体,几个原来依次占长度的东西开始互相重叠。
这可以解释为什么电驱的功率密度不能只看峰值功率除以外壳体积。
一个总成是否真的紧凑,还要看它有没有为了缩短轴向尺寸付出过高的轴承负荷、装配复杂度、散热压力和NVH代价。结构关系可以说明它是如何节省空间的,但在整机尺寸、效率、温升和耐久数据出现之前,还不能把“能做得更紧凑”就理解为“所有指标都更好”。
电动车平台越来越成熟之后,容易拿走的空间红利会越来越少,以后拉开差距的就不会是什么砍掉一个零件两个零件,谁能把那些轴心附近、端部之间、壳体表面原本零碎的负空间经营得更好,才能得到更好的结果。
还有一个经常被忽略的结果,就是这种集成会反过来改变整车平台的选择。
总成短一些,不一定能直接换来肉眼可见的大空间,但它可能给半轴夹角、悬架摆臂、碰撞吸能区或者线束水路多留一点自由度;多个几厘米级的让步叠加起来,才会最终变成前舱布置、转向角度和乘员空间的差异。用户确实无法看到轴承藏进了哪里,却可能在转弯半径、脚部空间或前舱维护路径上感受到系统结果。
这才是集成真正的价值。
