So sánh giữa động cơ trục bánh xe không hộp số và động cơ trục bánh xe có hộp số

Mấu chốt khi so sánh động cơ trục bánh xe không hộp số và có hộp số là chọn giải pháp phù hợp hơn với tình huống sử dụng.

Động cơ điện trục bánh xe không hộp số dựa vào cảm ứng điện từ để dẫn động trực tiếp bánh xe, có hiệu suất cao, độ ồn thấp và bảo trì đơn giản. Chúng phù hợp với đường bằng phẳng hoặc các tình huống tải nhẹ, chẳng hạn như xe điện đô thị;

Động cơ trục bánh xe có hộp số tăng mô-men xoắn thông qua việc giảm tỷ số truyền, có mô-men xoắn khởi động lớn và phù hợp cho việc leo dốc, chở hàng hoặc di chuyển trên địa hình gồ ghề, chẳng hạn như xe điện leo núi hoặc xe tải chở hàng.

Hai loại này có những khác biệt đáng kể về hiệu suất, mô-men xoắn, độ ồn, chi phí bảo trì, v.v., và việc lựa chọn theo nhu cầu có thể cân nhắc cả hiệu suất và tính kinh tế.

Tại sao việc lựa chọn động cơ lại quan trọng?
Rõ ràng là việc lựa chọn động cơ phù hợp không chỉ phụ thuộc vào khả năng mà còn cả yếu tố kinh tế và độ tin cậy. Một động cơ phù hợp có thể nâng cao hiệu quả hệ thống, giảm tiêu thụ năng lượng và kéo dài tuổi thọ của các bộ phận liền kề, do đó rất phù hợp với ứng dụng. Ngược lại, sử dụng động cơ không phù hợp có thể dẫn đến những hậu quả không mong muốn, bao gồm giảm hiệu quả hoạt động, tăng chi phí bảo trì và thậm chí là hỏng hóc máy móc sớm.

Đó là gì?Động cơ trục không hộp số

Động cơ điện trục bánh xe không hộp số truyền động trực tiếp đến bánh xe thông qua cảm ứng điện từ mà không cần giảm tốc. Nó có đặc điểm là hiệu suất cao, độ ồn thấp, cấu trúc đơn giản và chi phí bảo trì thấp. Nó phù hợp với các tình huống bằng phẳng và tải nhẹ như đi lại trong đô thị và xe điện hạng nhẹ, nhưng có mô-men xoắn khởi động nhỏ và khả năng leo dốc hoặc tải trọng hạn chế.

Các trường hợp áp dụng

Xe điện dành cho người đi lại trong đô thị: thích hợp cho đường bằng phẳng hoặc các tình huống tải nhẹ, chẳng hạn như đi lại hàng ngày và di chuyển quãng ngắn, phát huy tối đa ưu điểm về hiệu suất cao và độ êm ái.

Các phương tiện hạng nhẹ, chẳng hạn như xe đạp điện, xe tay ga điện tốc độ thấp, v.v., không yêu cầu mô-men xoắn cao mà tập trung vào tiết kiệm năng lượng và sự thoải mái.

Động cơ bánh răng trục là gì?

Động cơ trục bánh xe có hộp số là một hệ thống truyền động bổ sung cơ cấu giảm tốc cho động cơ trục bánh xe, giúp đạt được “giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn” thông qua bộ bánh răng để đáp ứng nhu cầu của các điều kiện làm việc khác nhau. Đặc điểm cốt lõi của nó là cải thiện hiệu suất mô-men xoắn nhờ truyền động cơ khí và cân bằng hiệu suất ở tốc độ cao và tốc độ thấp.

Những điểm khác biệt chính giữaĐộng cơ trục không hộp sốVàĐộng cơ bánh răng

1. Nguyên tắc và cấu trúc vận hành

Động cơ trục không hộp số: Truyền động trực tiếp đến bánh xe thông qua cảm ứng điện từ, không có cơ cấu giảm tốc, cấu trúc đơn giản.

Động cơ trục bánh xe có hộp số: Một bộ bánh răng (như bánh răng hành tinh) được đặt giữa động cơ và bánh xe, và công suất được truyền tải thông qua nguyên tắc “giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn”, cấu trúc phức tạp hơn.

2.Mô-men xoắn và hiệu suất

Động cơ trung tâm không hộp số: Mô-men xoắn khởi động thấp, phù hợp với đường bằng phẳng hoặc tải nhẹ, hiệu suất tốc độ cao đồng đều (85%~90%), nhưng công suất không đủ khi leo dốc hoặc chở tải.

Động cơ trục bánh răng: Nhờ hệ thống bánh răng giúp khuếch đại mô-men xoắn, động cơ có khả năng khởi động và leo dốc mạnh mẽ, hiệu suất cao hơn ở tốc độ thấp, phù hợp với tải trọng nặng hoặc điều kiện đường xá phức tạp (như đường núi, đường địa hình).

3.tiếng ồn và chi phí bảo trì

Động cơ trục bánh xe không hộp số: Không có sự ăn khớp bánh răng, độ ồn khi hoạt động thấp, bảo trì đơn giản (không cần bôi trơn bánh răng), tuổi thọ cao (trên 10 năm).

Động cơ bánh răng trục bánh xe: Ma sát bánh răng gây ra tiếng ồn, cần thay dầu hộp số thường xuyên, cần kiểm tra độ mài mòn, chi phí bảo trì cao và tuổi thọ khoảng 5-8 năm.

Các trường hợp ứng dụng của động cơ bánh xe không hộp số

Di chuyển trong đô thị: Trong các tình huống di chuyển hàng ngày trên đường phố bằng phẳng trong đô thị, chẳng hạn như xe đạp điện và xe tay ga điện hạng nhẹ, động cơ trục bánh xe không hộp số có thể tận dụng tối đa lợi thế hiệu suất 85%~90% khi di chuyển ở tốc độ cao và tốc độ ổn định nhờ đặc tính hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng. Đồng thời, đặc tính hoạt động ít tiếng ồn của chúng cũng đáp ứng yêu cầu về sự yên tĩnh của khu dân cư đô thị, khiến chúng rất phù hợp cho việc đi lại quãng ngắn, mua sắm hàng ngày và các chuyến đi nhẹ khác.

Các kịch bản vận chuyển nhẹ: Đối với các thiết bị điện tốc độ thấp với yêu cầu tải trọng thấp, chẳng hạn như một số xe tay ga trong khuôn viên trường và xe điện tham quan cảnh đẹp, ưu điểm về cấu trúc đơn giản và chi phí bảo trì thấp của động cơ trục bánh xe không hộp số đặc biệt nổi bật.

Các trường hợp ứng dụng của động cơ bánh răng trục

Môi trường núi non và địa hình gồ ghề: Trong các trường hợp như xe đạp điện leo núi và xe máy điện địa hình, động cơ trục bánh xe có hộp số có thể cung cấp mô-men xoắn khởi động mạnh mẽ khi leo dốc hoặc vượt qua những con đường gồ ghề nhờ đặc tính “giảm tốc và tăng mô-men xoắn” của bộ bánh răng, và có thể dễ dàng xử lý các địa hình phức tạp như dốc cao và đường sỏi, trong khi động cơ trục bánh xe không hộp số thường hoạt động kém hiệu quả trong những trường hợp như vậy do mô-men xoắn không đủ.

Vận chuyển hàng hóa: Xe ba bánh chở hàng điện, xe tải điện hạng nặng và các phương tiện vận tải khác cần chở vật nặng phải dựa vào hiệu suất mô-men xoắn cao của động cơ điện có hộp số. Cho dù khởi động với tải trọng tối đa hay lái xe trên đường dốc, động cơ điện có hộp số có thể khuếch đại công suất đầu ra thông qua truyền động bánh răng để đảm bảo hoạt động ổn định của xe, điều khó đạt được với động cơ điện không hộp số trong các tình huống tải nặng.

Ưu điểm củaĐộng cơ trục không hộp số

Vận hành hiệu quả cao

Động cơ điện không hộp số trực tiếp dẫn động bánh xe, loại bỏ nhu cầu truyền động bằng bánh răng. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng đạt 85%~90%. Điều này mang lại lợi thế đáng kể khi lái xe ở tốc độ cao và tốc độ ổn định. Nó có thể giảm thiểu lãng phí năng lượng và kéo dài tuổi thọ của xe điện. Ví dụ, xe điện đô thị có thể đi được quãng đường xa hơn trên đường bằng phẳng.

Hoạt động ít tiếng ồn

Do không có cơ cấu bánh răng ăn khớp, tiếng ồn khi hoạt động thường dưới 50 decibel, phù hợp với những nơi nhạy cảm về tiếng ồn như khu dân cư, trường học và bệnh viện. Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu đi lại mà còn không gây ô nhiễm tiếng ồn.

Cấu trúc đơn giản và chi phí bảo trì thấp.

Cấu trúc chỉ bao gồm các bộ phận cốt lõi như stato, rôto và vỏ máy, không có các bộ phận phức tạp như hộp số, và có xác suất hỏng hóc thấp. Việc bảo trì hàng ngày chỉ cần tập trung vào hệ thống điện của động cơ và vệ sinh. Chi phí bảo trì thấp hơn 40%~60% so với động cơ bánh răng có hộp số, và tuổi thọ có thể đạt hơn 10 năm.

Nhẹ và dễ điều khiển

Sau khi loại bỏ bộ truyền động bánh răng, động cơ này nhẹ hơn 1-2 kg so với động cơ trục bánh răng có cùng công suất, giúp xe đạp điện, xe tay ga điện, v.v. dễ điều khiển hơn, đồng thời giảm tiêu hao năng lượng, tối ưu hóa độ bền và phản hồi công suất nhanh hơn khi tăng tốc và leo dốc.

Hiệu suất thu hồi năng lượng cao​

Hiệu suất chuyển đổi động năng thành điện năng trong quá trình phanh hoặc giảm tốc cao hơn 15%~20% so với động cơ bánh răng. Trong môi trường dừng-khởi động thường xuyên ở thành phố, nó có thể giúp kéo dài phạm vi hoạt động và giảm số lần sạc pin một cách hiệu quả.

Ưu điểm củaĐộng cơ bánh răng

Mô-men xoắn khởi động cao, hiệu suất mạnh mẽ

Động cơ điện trục bánh xe có hộp số sử dụng bộ bánh răng để “giảm tốc và tăng mô-men xoắn”, và mô-men xoắn khởi động cao hơn 30%~50% so với động cơ điện trục bánh xe không hộp số, có thể dễ dàng xử lý các tình huống như leo dốc và chở tải. Ví dụ, khi một chiếc xe điện leo núi leo dốc 20° hoặc một chiếc xe tải chở hàng khởi động với đầy tải, nó có thể cung cấp đủ lực hỗ trợ.

Khả năng thích ứng cao với điều kiện đường xá phức tạp.

Nhờ hệ thống truyền động bánh răng giúp khuếch đại mô-men xoắn, xe có thể duy trì công suất ổn định trên các địa hình phức tạp như đường sỏi đá và đất lầy lội, tránh tình trạng xe bị chết máy do mô-men xoắn không đủ, rất phù hợp cho các trường hợp như xe điện địa hình hoặc xe công trình xây dựng.

Dải tốc độ rộng và hoạt động hiệu quả

Ở tốc độ thấp, mô-men xoắn được tăng lên nhờ giảm tốc bằng hộp số, và hiệu suất có thể đạt hơn 80%; ở tốc độ cao, tỷ số truyền được điều chỉnh để duy trì công suất đầu ra, có tính đến nhu cầu của các phân khúc tốc độ khác nhau, đặc biệt phù hợp với các phương tiện vận chuyển hàng hóa trong đô thị thường xuyên khởi động và dừng hoặc các phương tiện cần thay đổi tốc độ.

Khả năng chịu tải vượt trội​

Đặc tính tăng mô-men xoắn của bộ truyền động bánh răng giúp khả năng chịu tải của nó tốt hơn đáng kể so với động cơ trục bánh xe không hộp số. Nó có thể chịu tải trọng hơn 200 kg, đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng nặng của xe ba bánh chở hàng điện, xe tải hạng nặng, v.v., đảm bảo xe vẫn vận hành trơn tru khi có tải.

Phản hồi nguồn điện nhanh​

Khi khởi động và dừng ở tốc độ thấp hoặc tăng tốc đột ngột, hộp số có thể nhanh chóng truyền công suất động cơ đến bánh xe, giảm độ trễ công suất và cải thiện trải nghiệm lái xe. Hệ thống này phù hợp cho việc đi lại trong thành phố hoặc các tình huống giao hàng yêu cầu thay đổi tốc độ xe thường xuyên.

Những yếu tố cần cân nhắc khi chọn động cơ phù hợp: Động cơ trục bánh xe không hộp số hoặc động cơ trục bánh xe có hộp số

So sánh hiệu năng cốt lõi

Mô-men xoắn khởi động và hiệu suất công suất

Động cơ trục bánh xe không hộp số: Mô-men xoắn khởi động thấp, thường thấp hơn 30%~50% so với động cơ trục bánh xe có hộp số. Hiệu suất công suất yếu trong các tình huống leo dốc hoặc chịu tải, chẳng hạn như không đủ công suất khi leo dốc 20°.

Động cơ bánh răng trung tâm: Nhờ cơ chế “giảm tốc và tăng mô-men xoắn” của bộ bánh răng, mô-men xoắn khởi động mạnh mẽ, dễ dàng xử lý các tình huống như leo dốc và chở hàng, cung cấp đủ năng lượng hỗ trợ cho xe điện leo núi hoặc xe tải chở hàng khởi động với tải trọng tối đa.

Hiệu suất

Động cơ trung tâm không hộp số: Hiệu suất cao khi hoạt động ở tốc độ cao và tốc độ ổn định, đạt 85%~90%, nhưng hiệu suất sẽ giảm đáng kể trong điều kiện tốc độ thấp.

Động cơ trục bánh răng: Hiệu suất có thể đạt hơn 80% ở tốc độ thấp, và công suất đầu ra có thể được duy trì bằng cách điều chỉnh tỷ số truyền ở tốc độ cao, và nó có thể hoạt động hiệu quả trong phạm vi tốc độ rộng.

Điều kiện đường xá và khả năng thích ứng với khung cảnh

Động cơ trục bánh xe không hộp số: Thích hợp hơn cho đường bằng phẳng hoặc tải trọng nhẹ, chẳng hạn như đi lại trong thành phố, xe tay ga hạng nhẹ, v.v., và hoạt động kém hiệu quả trong điều kiện đường xá phức tạp.

Động cơ trục bánh răng: Nhờ hệ thống truyền động bánh răng giúp khuếch đại mô-men xoắn, nó có thể duy trì công suất đầu ra ổn định trên các địa hình phức tạp như đường sỏi và đất lầy lội, đồng thời thích ứng với nhiều điều kiện làm việc phức tạp khác nhau như leo núi, đường địa hình và vận chuyển hàng hóa.

Đề xuất thích ứng kịch bản ứng dụng

Các trường hợp ưu tiên sử dụng động cơ trục không hộp số

Động cơ trục bánh xe không hộp số được ưa chuộng cho việc di chuyển tải nhẹ trên đường bằng phẳng. Ví dụ, khi lái xe với tốc độ ổn định trên đường bằng phẳng trong đô thị, hiệu suất tốc độ cao từ 85% đến 90% có thể kéo dài tuổi thọ pin; độ ồn thấp (<50 dB) phù hợp hơn cho các khu vực nhạy cảm về tiếng ồn như trường học và khu dân cư; xe tay ga nhẹ, phương tiện vận chuyển quãng ngắn, v.v., không cần bảo dưỡng hộp số thường xuyên do cấu trúc đơn giản và chi phí bảo trì thấp.

Các trường hợp ưu tiên sử dụng động cơ bánh răng trung tâm.

Động cơ bánh răng trung tâm được lựa chọn cho các điều kiện đường xá phức tạp hoặc yêu cầu tải trọng lớn. Khi leo dốc địa hình hiểm trở với độ dốc hơn 20°, đường sỏi đá, v.v., mô-men xoắn tăng lên của bộ bánh răng có thể đảm bảo công suất; khi tải trọng của xe ba bánh chở hàng điện vượt quá 200 kg, nó có thể đáp ứng yêu cầu khởi động tải nặng; trong các tình huống dừng-khởi động thường xuyên như phân phối hàng hóa trong đô thị, hiệu suất ở tốc độ thấp đạt hơn 80% và phản hồi công suất nhanh.

Tóm lại, sự khác biệt cốt lõi giữa động cơ trục bánh xe không hộp số và động cơ trục bánh xe có hộp số nằm ở việc chúng có sử dụng truyền động bánh răng hay không. Cả hai đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng về hiệu suất, mô-men xoắn, độ ồn, bảo trì và khả năng thích ứng với điều kiện sử dụng. Khi lựa chọn, bạn cần tập trung vào kịch bản sử dụng – chọn động cơ trục bánh xe không hộp số cho tải nhẹ và điều kiện bằng phẳng, hướng đến hiệu suất cao và độ êm ái, và chọn động cơ trục bánh xe có hộp số cho tải nặng và điều kiện phức tạp, yêu cầu công suất mạnh, để đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa hiệu suất và tính kinh tế.