導言:去年八月,比亞迪發布了一篇名為《原地掉頭橫向控制方法、設備、介質、控制系統和車輛》關于原地掉頭的專利,其中在具體實施方式里提到“相關技術中,車輛的原地掉頭功能主要通過輪轂四電機麥輪控制和制動控制兩種方式實現”。相信制動控制大家都能懂,那么麥輪控制又是什么呢?
麥輪的設計
“麥輪”的全稱是“麥克納姆輪”。在設計上,它的外緣周圍安裝了一圈傾斜的滾子,滾子與車輪成45°角。滾子的數量通常有6到8個。為了保證耐用性和性能,常用的滾子材質主要為聚氨酯材料,具備高彈性、耐磨、抗撕裂和抗沖擊等特性。
麥輪的工作原理
麥克納姆輪的最大特點是能夠讓車輛在狹小空間內無需傳統的轉向系統就能自由前進、后退、橫向平移,或者原地掉頭。與傳統車輪不同,每個麥克納姆輪都由獨立的電機驅動,車輛的行進方向完全由四個輪子之間的協調配合決定。如果需要前進或后退,四個輪子會像普通車輪一樣向相同方向旋轉即可。而當車輛需要“蟹行”時,比如向右平移時,此時左側的前后兩輪將會向前旋轉,右側的前后兩輪將會向后旋轉,車輛便可以完成平移。
這個原理在于麥克納姆輪的滾子安裝角度,由于每個麥克納姆輪的滾子與地面呈45度角,因此當輪子旋轉時,滾子與地面之間的摩擦力會沿著兩個方向分解,一個是前后方向,另一個是橫向方向。例如,當左側兩輪向前旋轉時,會產生一個向右的橫向分力;同時,右側兩輪向后旋轉時,也會產生一個向右的分力。當四個輪子的橫向推力都向右疊加后,車輛自然就向右移動了。
如果車輛需要原地掉頭時,左前輪和右后輪會向前旋轉,而右前輪和左后輪則向后旋轉。這樣,左側兩輪和右側兩輪的旋轉方向相反,產生的推動力互相對立,車輛也就無法移動位置只能原地旋轉。
比亞迪專利中的“麥輪控制”
了解了麥克納姆輪的設計和原理后,我們再回頭看比亞迪仰望U8的輪胎,可以看出雖然它具備原地掉頭的功能,但它使用的只是普通的乘用車輪胎,并不具備麥克納姆輪的設計特性。
所以這里的“麥輪控制” 非不是直接采用了安裝滾子的麥克納姆輪,而是指的通過四輪獨立驅動系統與智能電控技術的結合,實現了類似麥克納姆輪控制的操控效果,從而可以做到原地掉頭。
結語:
麥克納姆輪自誕生以來憑借全方位靈活移動的特性,在各個領域得到了廣泛應用,不僅減少了空間占用,還大大提高了工作效率。如今,隨著汽車電動化的崛起,這跨越半個世紀的技術融合為我們的出行帶來了更加智能化的體驗。
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