【方凡淺的回答(37票)】:

感謝邀請(qǐng),。利益相關(guān)：Tesla的逆變器（Drive Inverter）組的Firmware Engineer。特斯拉所說(shuō)的逆變器,，其實(shí)就是電機(jī)控制器,，這名字取得實(shí)在太怪了。所以我要說(shuō)這次Dual-Motor（雙電機(jī)) Model S就是我們組弄出來(lái)的,，是不是不太好,？ @鄭文杰

咳咳，下面來(lái)回答問(wèn)題,。

先說(shuō)一些知乎風(fēng)格的政治正確的廢話(huà),。汽車(chē)性能有很多方面啊，加速極速只是一方面,，續(xù)航里程操控性車(chē)身重量也是性能啊,。一電機(jī)變倆，倆電機(jī)變四,，電機(jī)總馬力/扭矩是一樣的還是要翻倍再翻倍,？這些具體東西不談，是沒(méi)法繼續(xù)往下談的,，對(duì)不,？

四電機(jī)四驅(qū)只會(huì)有一種設(shè)計(jì)，就是四輪都使用輪轂電機(jī)（輪子就是電機(jī)）,。我正好在學(xué)校做過(guò)一輛四電機(jī)四驅(qū)的電動(dòng)方程式賽車(chē),。下面是俺們車(chē)在芝加哥車(chē)展的照片

優(yōu)勢(shì)：

1）不需要驅(qū)動(dòng)軸,，只需要拖幾根電線到輪子上就可以了,。這點(diǎn)可以參見(jiàn)上面的照片里面的桔黃的電線,。

2）不需要機(jī)械差速器,，每個(gè)輪子的扭矩可以直接被單獨(dú)控制

3）不需要差速鎖，原理同上,。不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)輪子打滑,，所有扭矩都只傳到這個(gè)輪子上的問(wèn)題。方便脫困,。

4）汽車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)非常簡(jiǎn)單,，省錢(qián)。

5）別說(shuō)4驅(qū)了,，就是40驅(qū)的車(chē)不也是分分鐘的事

5）腦洞大一點(diǎn),，可以實(shí)現(xiàn)原地0半徑旋轉(zhuǎn)，側(cè)向移動(dòng),。靈活,，側(cè)向停車(chē)就和玩一樣?？纯聪旅娴慕貓D,，要是當(dāng)真地reverse engineering一下，這只可能是4輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)了,。向段子手致敬,！

劣勢(shì)：

1）電機(jī)多了可能會(huì)貴一點(diǎn),？但差速器和驅(qū)動(dòng)軸的錢(qián)省下來(lái)了

2）簧下質(zhì)量增加，懸掛要重新設(shè)計(jì)

3）電機(jī)散熱問(wèn)題,，液冷不方便

4）沒(méi)有前車(chē)之鑒

回到問(wèn)題：Tesla 為新的 Model S D 系列安裝了兩個(gè)電機(jī)以提升性能,，如果每個(gè)輪子裝一個(gè)電機(jī)是否能進(jìn)一步提高性能？

就加速性能來(lái)說(shuō),，單電機(jī)改到雙電機(jī)有質(zhì)的飛躍,，前輪增加的扭矩讓Tesla S P85D有60mph 3.2秒的加速性能。但是雙電機(jī)到四電機(jī)不會(huì)有質(zhì)的改變,，因?yàn)槿允撬尿?qū),。而且3.2秒是什么概念呢？法拉利458是3.4秒,。我覺(jué)得鋼鐵俠的三步曲計(jì)劃里應(yīng)該沒(méi)有造戰(zhàn)斗機(jī)這一項(xiàng)吧,？再說(shuō)，輪轂電機(jī)是不是可以把整車(chē)的馬力增加還是問(wèn)題呢,。

就舒適度來(lái)說(shuō),，簧下質(zhì)量的增加會(huì)降低舒適度,。

就續(xù)航里程來(lái)說(shuō)，可能會(huì)下降,。

所以?xún)?yōu)勢(shì)就剩下可以原地調(diào)頭,，變身坦克了？不過(guò)我們是在科技大爆炸的時(shí)代,，未來(lái)的事情誰(shuí)知道呢,。

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以上分析主要適用于普通乘用車(chē)，但是對(duì)于賽車(chē),，四輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)還有一個(gè)優(yōu)勢(shì),。就是方便的前驅(qū)動(dòng)力設(shè)計(jì)。大部分的方程式賽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)都不是前置的,，所以前輪是沒(méi)有動(dòng)力的,。而且由于方程式賽車(chē)的車(chē)手為半躺式駕駛，致使前輪無(wú)法增加動(dòng)力,。但是輪轂電機(jī)可以簡(jiǎn)單優(yōu)雅的解決這一問(wèn)題,。

我自己淺薄的認(rèn)為，輪轂電機(jī)的另一重大優(yōu)勢(shì)是在電動(dòng)平衡車(chē)上的使用,。下面是我本科的時(shí)候做的一輛平衡車(chē),，使用輪轂電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)0機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。但是平衡車(chē)的鼻祖Segway并沒(méi)有使用輪轂電機(jī),，希望有大俠能告訴我為啥,。謝謝閱讀～

【張抗抗的回答(9票)】:

感謝 @劉堯 邀請(qǐng),。

一般印象中，無(wú)論是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)還是電動(dòng)汽車(chē),，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)）的強(qiáng)弱直接決定了加速性能,。但加速性能的“極限”并不是由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)決定的，而是由輪胎和地面決定的——在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力過(guò)強(qiáng)的情況下,，車(chē)輪與地面就會(huì)“打滑”,，此時(shí)不用說(shuō)2個(gè)電機(jī)沒(méi)用，就是2萬(wàn)個(gè)也沒(méi)用(除非車(chē)輛飛起來(lái),，但車(chē)輪脫離了地面,，就不符合“汽車(chē)”的概念了)。

下面,，我們首先討論一下,，加速性能的“極限”是多少。

1. 常見(jiàn)的干燥水泥路面上，普通車(chē)輪與地面的“附著系數(shù)”在φ=0.7~1.0之間,。,。“附著系數(shù)”對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人士來(lái)說(shuō)是一個(gè)新名詞,，簡(jiǎn)單地可理解為就是“靜摩擦系數(shù)”,，就是說(shuō)超過(guò)這個(gè)值，車(chē)輪與地面就打滑了,。

2. 若驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率足夠,、車(chē)輪驅(qū)動(dòng)力分配控制得當(dāng),，那么加速性能的極限可以用一個(gè)很簡(jiǎn)單的公式求出來(lái)： t = 目標(biāo)車(chē)速/g/φ,。式中，g是重力加速度,。在φ=0.7~1.0的情況下,，百公里加速性能的“極限”可以算出來(lái)是t = 2.8~4.0s.

3. 若φ取平均值0.85， 則百公里加速時(shí)間t= 3.3s,，與特斯拉公布的3.2秒只相差0.1s,，是不是很巧？

4. 而特斯拉公布的是60mph加速性能,，也就是96km/h加速性能,，重新算一遍得到t=3.2s —— 這已經(jīng)不是巧了，而是此車(chē)就是這樣設(shè)計(jì)的,。

也就是說(shuō),，特斯拉的新車(chē)，通過(guò)使用2個(gè)電機(jī)的方式,，在加速性能上達(dá)到了理論上的“極限”,。那么問(wèn)題來(lái)了，挖掘……,。嗯~問(wèn)題其實(shí)是：

問(wèn)題a) 1個(gè)電機(jī)情況下,，加速性能的“極限”是多少？

問(wèn)題b) 多于2個(gè)電機(jī),，是否會(huì)進(jìn)一步提升加速性能的“極限”,？

問(wèn)題c) 特斯拉作為一個(gè)新興汽車(chē)公司，短短幾年就達(dá)到了加速性能的“極限”,，是否說(shuō)明這個(gè)公司強(qiáng)得逆天了,？

問(wèn)題d) 似乎記得某些超級(jí)土豪車(chē)的百公里加速超越了2.8s的“極限”，如何做到的,？

回答a) 加速性能屬于“縱向”動(dòng)力性能,，只分前后，不分左右——這也很好理解，誰(shuí)敢在一腳油門(mén)踩到底的時(shí)候還拐彎呢,？誰(shuí)在跑百米比極限速度的時(shí)候使用彎道呢,？

若只有1個(gè)電機(jī)，那么這個(gè)電機(jī)要么在前輪,，要么在后輪,。而車(chē)輛的重量只有一部分分配在前輪或后輪上，假設(shè)前輪分到a%,，后輪分到b%,。若電機(jī)在前輪上，此車(chē)的加速極限約為3.2s / a%,。若a%=60%（一般來(lái)說(shuō),，驅(qū)動(dòng)輪所在輪分配的車(chē)重較大），則t=5.3s,。

差不多就是在這個(gè)級(jí)別,，更準(zhǔn)確的計(jì)算還需要考慮到加速情況下的載荷轉(zhuǎn)移等，在此就不深入了,。

回答b) 剛才提到,，加速性能屬于“縱向”動(dòng)力性能，只分前后,。2個(gè)電機(jī)就已經(jīng)可以100%地照顧到前后了,，可以達(dá)到“極限”了，再多就沒(méi)用了,。

回答c) 電動(dòng)汽車(chē)可以沒(méi)有離合器,，可以沒(méi)有變速箱，這大大降低了提高百公里加速的難度,。對(duì)于傳統(tǒng)車(chē)來(lái)說(shuō),，離合器與變速箱是必需品。而提高加速性能,，難點(diǎn)可能在變速箱上——想想普通車(chē)換檔需要多長(zhǎng)時(shí)間吧,！ 特斯拉是一個(gè)逆天的公司，我也很喜歡,，但達(dá)到加速性能的“極限”對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)不是很難的事,。當(dāng)然也不簡(jiǎn)單，主要是要做好TCS(traction control system)——使每個(gè)車(chē)輪都處于“即將打滑而未打滑的狀態(tài)”,。

回答d) 傳說(shuō)布加迪威航的百公里加速時(shí)間為2.5s,，明顯低于2.8s的“極限”。如何做到的呢? 細(xì)節(jié)上我不清楚,，但肯定是使用了特制車(chē)輪行駛在特定路面上,，使φ>1了——也就是說(shuō),，即使土豪買(mǎi)得起布加迪，但要是想達(dá)到加速極限,，還得先修路?。?/p>

題主原問(wèn)題中的“性能”沒(méi)有指明是“加速性能”,，而我私自這樣理解——以上作答也只是針對(duì)“加速性能”,。

若泛指“性能”，4輪與2輪相比的操縱性啊什么的,，那就要說(shuō)的多了去了,，不好答了。

【隨變的回答(4票)】:

汽車(chē)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè),，畢業(yè)設(shè)計(jì)就是四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē),，對(duì)這個(gè)還算問(wèn)題比較了解

四輪驅(qū)動(dòng)肯定在性能方面有極大的突破，但是受限于目前的技術(shù),，暫時(shí)還沒(méi)有人做出成熟產(chǎn)品,。

不過(guò)樂(lè)觀地認(rèn)為未來(lái)肯定有一批電動(dòng)車(chē)會(huì)采用這種驅(qū)動(dòng)方式。

優(yōu)點(diǎn)：1,，原地轉(zhuǎn)彎，側(cè)向行駛,，前后驅(qū)單輪驅(qū)動(dòng)隨意切換,，后輪轉(zhuǎn)彎等。

2,，制動(dòng)以及通過(guò)性能提升,。（四輪驅(qū)動(dòng)的原因）

3，節(jié)能,。有人說(shuō)會(huì)多耗能,。不敢同意，切換行駛模式即可,。

4,，減重，省去龐大的傳動(dòng)系統(tǒng),。（不是對(duì)比傳統(tǒng)汽車(chē),，對(duì)比單電機(jī)電動(dòng)車(chē)）。

5,，可靠性強(qiáng),，壞掉一個(gè)或者兩個(gè)任然正常行駛。

6,，極限性能可突破,，比如百公里加速。

7，汽車(chē)設(shè)計(jì)可以不受束縛,，可能會(huì)出現(xiàn)各種難以想象的外形,。

8，可最大限度的制動(dòng)能量回收,。

9,，車(chē)內(nèi)空間提升明顯。

劣勢(shì)：

1,，簧下質(zhì)量增加,，即使優(yōu)化后也會(huì)造成乘坐舒適性下降。目前只能盡量減輕重量,。

2,，驅(qū)動(dòng)電機(jī)散熱不好處理，但不是難題,，可解決,。

3，對(duì)整車(chē)控制有極高要求,，目前最難的點(diǎn)就在控制,。

4，成本增加,。但是對(duì)比傳動(dòng)系統(tǒng)的價(jià)格,，還是劃算。

希望老院長(zhǎng)能看到這個(gè)回答,，因?yàn)楫?dāng)年畢業(yè)答辯時(shí)院長(zhǎng)問(wèn)我同樣的問(wèn)題,，一時(shí)緊張沒(méi)回答全面·

本來(lái)想貼一些效果圖，無(wú)奈時(shí)間過(guò)長(zhǎng)找不到了······

【ArthurWang的回答(4票)】:

傳說(shuō)中的四驅(qū)車(chē)咩？

多裝電機(jī)功率自然會(huì)上去,，性能提升也是必然的,。不過(guò)每個(gè)車(chē)輪裝一個(gè)的會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題：同步。前后轱轆不同步還好說(shuō),，如果左右轱轆同步出現(xiàn)問(wèn)題,，那就麻煩鳥(niǎo)~~

而且給每個(gè)輪子配一個(gè)電機(jī)，也就要配一套傳動(dòng)系統(tǒng),，機(jī)械復(fù)雜性就會(huì)提升,。所以要是給每個(gè)輪子配電機(jī)，首選輪轂電機(jī),，省了傳動(dòng)系統(tǒng),，直接在轱轆里,。

當(dāng)然，輪轂電機(jī)優(yōu)點(diǎn)不在提升性能,，而是每個(gè)轱轆可以單轉(zhuǎn),，360度轉(zhuǎn)彎啥的也沒(méi)問(wèn)題了，沒(méi)準(zhǔn)側(cè)面停車(chē)也可以直接橫著進(jìn)去了,。

【maomaobear的回答(1票)】:

電池最大電流有瓶頸,，日本有過(guò)8個(gè)輪子的

【鄭力的回答(0票)】:

特斯拉這種電動(dòng)車(chē)中的跑車(chē)不能用輪轂電機(jī)吧，簧下質(zhì)量太大了影響操控,。倒是低速代步車(chē)如果用輪轂電機(jī)實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)圈,，平移進(jìn)側(cè)方車(chē)位等動(dòng)作，會(huì)是很實(shí)用的,。

【沈子千的回答(0票)】:

輪轂電機(jī)對(duì)于跑車(chē)來(lái)說(shuō)優(yōu)勢(shì)只有牽引力控制了吧,，不過(guò)這也是理論上的，畢竟機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)比控制技術(shù)簡(jiǎn)單太多

【EchoSakra的回答(0票)】:

輪轂電機(jī)應(yīng)該比軸驅(qū)動(dòng)更難控制每個(gè)輪子的同步性吧,。萬(wàn)一后面一組輪子的不同步,，我就不知道車(chē)會(huì)干什么。

【王漪云的回答(0票)】:

題主你說(shuō)的這個(gè)技術(shù)比亞迪將在下一代跑車(chē)—比亞迪漢上使用,，有興趣可以了解一下漢的技術(shù)

【胡赟星的回答(0票)】:

只從我們熱管理的角度再補(bǔ)充,。

四驅(qū)的話(huà)，特斯拉汽車(chē)中的熱管理問(wèn)題會(huì)更加麻煩,。

目前由于汽車(chē)的工況非常復(fù)雜,，電動(dòng)汽車(chē)熱管理涉及電機(jī)、逆變器和電池組散熱和加溫全新問(wèn)題,，這本來(lái)就是大問(wèn)題，改成四驅(qū)后系統(tǒng)會(huì)更加復(fù)雜,。

【fanggp的回答(0票)】:

@隨變寫(xiě)的已經(jīng)很詳細(xì)了,，我再補(bǔ)充一些：

車(chē)輛的操控性可以極大的提高，轉(zhuǎn)向時(shí)同步改變四輪的轉(zhuǎn)速,，抓地能力可以達(dá)到接近物理的極限（輪胎和路面的摩擦極限）,，除非同時(shí)再四輪轉(zhuǎn)向還能提高稍微，同時(shí)差速器的損耗也能消除（不要忘記差速動(dòng)作是輪胎的逆?zhèn)鲃?dòng),，要消耗能量的）,，省電（油）。轉(zhuǎn)向時(shí)因?yàn)椴辉傩枰ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)向,、輪胎變形,、胎面的輕微滑移這樣的過(guò)程來(lái)改變前輪的速度差，普通輪胎也能迅捷地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向相應(yīng),，扁平胎的優(yōu)勢(shì)將不再明顯,，操控達(dá)到一個(gè)新的高度,，這是相對(duì)于后驅(qū)對(duì)比前驅(qū)車(chē)的效果，將有同樣甚至更高的提高,。

用輪轂電機(jī),？也不是必要，通過(guò)傳動(dòng)軸也是可以實(shí)現(xiàn)的,。

電機(jī)的總裝機(jī)功率會(huì)更大一些,，因?yàn)樾枰紤]到動(dòng)力不能在兩邊借用了，這是缺點(diǎn),。

效率會(huì)高一些,，因?yàn)殡姍C(jī)一般是負(fù)載稍低時(shí)效率高。

很快會(huì)有這樣結(jié)構(gòu)的超級(jí)運(yùn)動(dòng)型電動(dòng)車(chē)了,。

【我看看的回答(0票)】:

真要能原地掉頭,，輪胎公司笑死了，停車(chē)場(chǎng)也可以弄的更小了,，承包停車(chē)場(chǎng)的也笑死了,，另外新手和女司機(jī)也笑死了

【nessdark的回答(0票)】:

最好是不要增加車(chē)子的非懸掛質(zhì)量。

輪轂電機(jī)的話(huà),，車(chē)輛涉水也是問(wèn)題,。

技術(shù)當(dāng)然不成問(wèn)題，關(guān)鍵是成本和可靠性,，另外大眾市場(chǎng)不一定需要這樣牛叉的東西,。

軍用混合動(dòng)力早有這么干的了，每個(gè)輪子一個(gè)電機(jī),，人家是要翻山越嶺的,，而且不用考慮成本。