#老司机聊汽车知识#
内容概述：
差速器与差速锁的概念
轮毂电机与差速锁的关系
轮毂电机应用的车型特点
提到越野车总会联想到「差速锁」，越野能力最强的全时四驱车需要前中后三把锁，分时四驱车前后两把锁即可达到相同的标准——什么是差速锁，差速为什么要锁呢？解析这个问题首先需要了解什么是差速器，这是保证汽车转弯的基础，也是轮毂电机暂时没有大范围普及的因素之一。
汽车四个车轮的转弯半径各不相同，但是车轮的周长是相同的。如果车轮以相同的转速运转，是不是固定时间内行驶的距离也相同？然而转弯半径并不相同，半径的不同决定了圆周长也不同，汽车转弯就像是用车轮画圆。
那么是个车轮以相同转速行驶则无法转弯，因其行驶的距离（划出的圆周长）相同，这就很矛盾了。如果想要转弯则需要在转弯过程中使四个车轮以不同的转速行驶，说白了就是差速运转，实现差速的基础则是使用「差速器」。
【差速器】是连接两侧车轮半轴的传动结构，变速箱输出的动力并不是直接到车轮，而是通过差速器往两车输出。而差速器的齿轮与两车车轮与半轴的运转阻力为「相互作用力」，阻力大则克服的动力多，动力会被推到另一侧的半轴与车轮上，这就能实现差速了。
滚阻大的车轮·获得动力少则转速低
滚阻小的车轮·获得动力多则转速高
这是通过最基础的物理现象实现的差速，虽然原始但却能非常的稳定，只是不利于越野而已。
原因为在越野时很容易出现一侧车轮摩擦力低（滚阻小），另一侧车轮摩擦力大（滚阻大）的情况；此时有摩擦力的车轮无法获得动力，车辆也就无法脱困了。
想要越野就得用差速锁把开放式差速器的差速功能“锁上”，使得两侧车轮以50:50的固定比例获得动力分配，这是保证越野的基础。
然而这套结构是不是有些过于复杂了，而且为什么要用复杂的分动系统？其实原因很简单，也就是燃油汽车只能状态一台发动机，因其体积大油耗高；发动机或在前或在后或在中间，但动力输出端只能朝向一个方向，所以需要分动箱来实现前后桥的同步驱动，但是电机就不需要这么复杂了。
假设四个车轮用四个发动机同时驱动，而且能做到低能耗和高性能，这种驱动系统是不是比燃油汽车通过分动系统实现的四驱更可靠呢？答案显然是肯定的，重点不仅是可靠性更高的问题，而是不需要差速器也不需要差速锁。
电控系统控能够控制四个车轮以不同的转速运转，这就满足了正常行驶转弯的需求；在越野时既能做到每个车轮按照需要的动力驱动车辆脱困，同时还能进行差速以实现转弯，而不是像燃油汽车差速锁锁止后依靠强制导向滑动切弯，越野的可靠性会更高，但是这种技术为什么目前还没有普及呢？
原因有二：
电控系统可靠性
簧下质量
差速器依靠的是最原始的物理现象实现差速，物理法则没有改变则不会出现问题；而电控系统毕竟是有概率出现故障的，假设在高速行驶中无法进行差速了，车辆强制转弯的瞬间的状态基本就是翻车。
所以这种技术目前只有极少数美系品牌的新势力汽车使用，不过也都是些名不见经传的杂牌；其次则是以商用车型为主，这些车辆多为后轮驱动。两驱的轮毂电机控制系统要简单得多，概念就像是「履带式转向系统」，也就是不通过方向盘和差速器来转弯，而是通过手柄（电控系统）以车轮差速来进行转弯。
「簧下质量」是乘用车型需要考虑的问题，所谓的轮毂电机是将定子转子减速器集成到轮毂里，显然这种轮毂会挺重。轮毂与轮胎组合后是由悬架结构的连杆摇臂负责支撑，有螺旋弹簧和减振器来控制起伏路面上下跳动的行程。
车轮总成的质量过大则会在起伏时有较大程度地跳动，车轮的跳动行程难以控制则操控感会变差；所以轮毂电机还没有得到乘用车企的青睐，未来是否能被越野车应用也还不好预测，不过军用车型倒是很有可能普及，因为商用与特种车型已经普及很多。
图1：电动车轮毂电机
图2：汽车轮毂电机
回顾：1900年轮毂电机就已经装车使用，其实这不是个什么特别先进的技术；要知道电动车的后轮电机都是轮毂电机，可以说这种电机是遍地可见！——同时矿山运输车也使用了这种几乎超半个世纪，使用的原因是电机有起步瞬间即可爆发最大扭矩的优势，柴油机都做不到这么高的水平；而且电机转化动能过程中的损耗可以低至个位数，这也不是内燃机可以相提并论的。
所以未来的特种车辆应当会先行使用轮毂电机技术，目前也有轮式步战车使用轮毂电机的说法；用这种技术可以实现真正的坦克调头，在不考虑铺装路面操控的前提下，不论4×4还是8×8——轮毂电机加增程器都会是个梦幻组合。
图1：轮毂电机老爷车
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图2：猜想
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