電動機(Motor)是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備，自從法拉第發(fā)明了第一臺電動機以來，我們的生活中已處處離不開這種設(shè)備了。

如今，汽車正在從機械式為主向電為主導的設(shè)備迅速轉(zhuǎn)變，電機在汽車上的使用也越來越廣，很多人可能猜不出自己的汽車上到底裝了多少個電機，下面的介紹會幫助你去發(fā)現(xiàn)車內(nèi)的電機。

汽車中的電機應用

想知道汽車中的電機在哪里，電動座椅是找到它的理想之地。在經(jīng)濟型汽車中，電機一般提供前后調(diào)整和靠背傾斜功能。在高級轎車中，電動機可以控制高度調(diào)節(jié)，例如，座椅底部坐墊傾斜，腰部支撐，頭枕調(diào)節(jié)和坐墊穩(wěn)固性等這些功能都可以離不開電機。其他使用電機的座椅功能，包括動力座椅折疊和后排座椅的動力裝載。

擋風玻璃刮水器是現(xiàn)代汽車中最普遍的電動機應用的例子。一般的，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(nèi)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。

過去常常手動開關(guān)車窗，但現(xiàn)在電動車窗很常見。每個窗戶都安置著隱藏的電機，包括天窗和后窗。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，其他電機還包括側(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，使用電機而不是皮帶使機械設(shè)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。

車內(nèi)電機技術(shù)發(fā)展趨勢

上圖中所標注的地方都離不開電機，而且，隨后汽車電子化程度的提升，自動駕駛及智能化的進展，電機在車中的應用會越來越多，電機的類型的驅(qū)動也在發(fā)生著變化。

之前汽車中的大多數(shù)電動機都采用標準的12V汽車系統(tǒng)，現(xiàn)在，雙電壓12V和48V系統(tǒng)正在成為主流，雙電壓系統(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。

了解電機類型

不同的應用需要不同的電機，電機的分類方式有很多種。

1.根據(jù)工作電源分類——根據(jù)電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。

2.根據(jù)工作原理——按結(jié)構(gòu)及工作原理的不同，電動機可分為直流電動機，異步電動機和同步電動機。同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同布電動機。異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。

3.根據(jù)啟動與運行方式分類——電動機按啟動與運行方式可分為電容啟動式單相異步電動機、電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機、電容啟動運轉(zhuǎn)式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。

4.根據(jù)用途分類——電動機按用途可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機。驅(qū)動用電動機又分為電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具)用電動機、家電(包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等)用電動機及其它通用小型機械設(shè)備(包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動機?？刂朴秒妱訖C又分為步進電動機和伺服電動機等。

5.根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類——電動機按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應電動機(舊標準稱為鼠籠型異步電動機)和繞線轉(zhuǎn)子感應電動機(舊標準稱為繞線型異步電動機)。

6.根據(jù)運轉(zhuǎn)速度分類——電動機按運轉(zhuǎn)速度可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機。

目前，汽車車身應用中的電機多采用有刷直流電機，這是一種傳統(tǒng)的解決方案。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，制造商在擋風玻璃刮水器、機艙加熱、通風和空調(diào)(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(zhuǎn)，而不是像電動車窗或電動座椅那樣的瞬時操作，其中有刷式電動機的簡單性和成本效益仍然具有優(yōu)勢。

適合電動汽車的電機

從燃油車向純電動車的轉(zhuǎn)變，將使汽車的核心引擎轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動式。

電機驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟，它由電機、功率轉(zhuǎn)換器、各種檢測傳感器和電源組成。適合電動汽車的電機有：直流電動機、無刷直流電動機、異步電動機、永磁同步電動機、開關(guān)磁阻電動機。

直流電動機是將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能的電動機，因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動中得到廣泛應用。它還具有啟動力矩大，控制比較簡單的特點，因此，凡是在重負載下啟動或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機械，例如大型可逆軋鋼機、卷揚機、電力機車、電車等，都適合采用直流電機。

無刷直流電動機非常符合電動汽車的負載特性，具有低速大轉(zhuǎn)矩特性，能提供大的啟動轉(zhuǎn)矩，滿足電動汽車的加速要求，同時，它可以在低、中、高寬速度范圍內(nèi)運行，它還具有高效率特性，在輕載車況下，具有較高的效率。缺點是電機本身比交流電動機復雜，控制器比有刷直流電機復雜。

異步電動機即感應電動機，是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個轉(zhuǎn)動力矩，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的裝置。異步電機結(jié)構(gòu)簡單，易于制造維護，它具有接近恒速的負載特性，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械拖動的要求。但是，異步電機的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速有固定的轉(zhuǎn)差率，因而調(diào)速性較差，不如直流電機經(jīng)濟、靈活。另外，在大功率、低轉(zhuǎn)速場合的應用，異步電機不如同步電機合理。

永磁同步電機是由永磁體勵磁產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)磁場的同步電機，永磁體作為轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，三相定子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場作用下通過電樞反應，感應三相對稱電流。永磁電動機體積小，重量輕，轉(zhuǎn)動慣量小，功率密度高，適合電動汽車空間有限的特點，另外，其轉(zhuǎn)矩慣量比大，過載能力強，尤其低轉(zhuǎn)速時輸出轉(zhuǎn)矩大，適合電腦汽車的啟動加速。因此，永磁電動機得到了國內(nèi)外電動汽車屆的普遍認可，已在多款電動汽車上使用。例如，日本的電動汽車大都采用永磁電動機驅(qū)動，豐田普銳斯混合動力車就采用了這種電機。

開關(guān)磁阻電機是一種新型調(diào)速電機，調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點，是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的最新一代無極調(diào)速系統(tǒng)。它的結(jié)構(gòu)簡單堅固，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能優(yōu)異，且在整個調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高效率，系統(tǒng)可靠性高。主要有開關(guān)磁阻電機、功率變換器、控制器與位置檢測器四部分組成?？刂破鲀?nèi)包含功率變換器和控制電路，而轉(zhuǎn)子位置檢測器則安裝在電機的一端?，F(xiàn)如今，開關(guān)磁阻電機的應用和發(fā)展取得了明顯的進步，已成功地應用于電動車驅(qū)動、通用工業(yè)、家用電器和紡織機械等各個領(lǐng)域，功率范圍從10W到5MW，最大速度高達100,000 r/min。

輪轂電機技術(shù)也被稱為車輪內(nèi)裝電機技術(shù)，它的最大特點就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內(nèi)，得以將電動車輛的機械部分大為簡化。

輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)一般由電動機、減速機構(gòu)、制動器與散熱系統(tǒng)組成，輪轂電機的電機類型主要有永磁、感應、開關(guān)磁阻式，其動力系統(tǒng)根據(jù)電機的轉(zhuǎn)子類型分成兩種:內(nèi)轉(zhuǎn)子型和外轉(zhuǎn)子型。由于輪轂電機具備單個車輪獨立驅(qū)動的特性，因此無論是前驅(qū)、后驅(qū)還是四驅(qū)形式，它都可以比較輕松地實現(xiàn)，全時四驅(qū)在輪轂電機驅(qū)動的車輛上實現(xiàn)起來非常容易。同時輪轂電機可以通過左右車輪的不同轉(zhuǎn)速甚至反轉(zhuǎn)實現(xiàn)類似履帶式車輛的差動轉(zhuǎn)向，大大減小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，在特殊情況下幾乎可以實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向(不過此時對車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)和輪胎的磨損較大)，對于特種車輛很有價值，例如，風靡大街的平衡車很多都采用了輪轂電機。但輪轂電機也有缺點，采用輪轂電機會增大汽車簧下質(zhì)量和輪轂的轉(zhuǎn)動慣量，對車輛的操控會有影響。另外，輪轂電機的電制動性能有限，維持制動系統(tǒng)運行需要消耗不少電能,對密封散熱也有更高要求。