驅(qū)動電機相較于傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機，它在能量轉(zhuǎn)化效率方面雖然有更高的優(yōu)勢，但是它們都有著一個共性，那就是在動力傳遞的過程中也是會損耗部分能量。驅(qū)動電機除了銅損耗和鐵損耗外，由于其內(nèi)部也是由許多機械結(jié)構(gòu)組成，在正常運轉(zhuǎn)時也是要做機械運動的，所以就少不了會造成機械損耗。
潤滑才能降低摩擦
相對于銅損耗、鐵損耗，其實機械損耗從字面意思上就很好理解了，在驅(qū)動電機正常運轉(zhuǎn)的時候，零部件之間的摩擦會造成部分能量的損耗，這些都統(tǒng)稱為機械損耗。就比如作為驅(qū)動電機重要結(jié)構(gòu)之一的轉(zhuǎn)子，它是需要進行不斷旋轉(zhuǎn)向車輛輸出動力，既然是旋轉(zhuǎn)那肯定就存在有軸承和零部件之間的摩擦情況，因此也就會造成部分的能量損耗。
零部件旋轉(zhuǎn)造成摩擦的現(xiàn)象是無可避免的，如何降低就成了解決問題的關(guān)鍵。生活中降低軸承摩擦的辦法很簡單，就拿我們平時騎的自行車來說，一般每隔一段時間就要向鏈條處涂抹潤滑油，這樣騎著能更省力些。說到底，原理就是向軸承等零部件加注適量的潤滑油，讓其表面變的潤滑以此減少摩擦，驅(qū)動電機內(nèi)部的軸承也是如此。
相對于自行車每隔一段時間，就要重新涂抹潤滑油的做法，驅(qū)動電機是不能做到這樣的。因為它是一個非常精密的器械，經(jīng)常拆卸開來會影響整體的公差精度，還有可能會造成外界雜物進入驅(qū)動電機內(nèi)部導(dǎo)致故障的產(chǎn)生，所以驅(qū)動電機軸承一般使用的都是更加長效的潤滑脂。
潤滑脂相對于潤滑油來說，由于后者由于呈現(xiàn)為液態(tài)的油狀，所以它的流動性更強且揮發(fā)性也更高些，相對來說使用呈半固體狀的潤滑脂，從使用時間的持久性上會更加穩(wěn)定些。在生產(chǎn)驅(qū)動電機時注入足量的潤滑脂，一般來說車輛處于正常使用狀態(tài)的話，幾乎不用拆開驅(qū)動電機再次加注潤滑脂，這樣就降低了外界雜物進入驅(qū)動電機內(nèi)部的風險。
當然，驅(qū)動電機內(nèi)部是要和減速器相連的，在需要的時候為車輛降低轉(zhuǎn)速且提升輸出扭矩，也正是因為有了減速器的存在，其內(nèi)部就存在有一些軸承等零部件，因此也就存在有摩擦損耗能量的情況，為了降低摩擦且起到冷卻的作用，減速器內(nèi)部也會加注一些潤滑脂進行潤滑。
因為驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)時會發(fā)熱所以需要散熱，如果內(nèi)部積壓的熱量過高會影響輸出功率，所以除了依靠驅(qū)動電機本身的被動散熱，還需要加裝一些主動散熱的裝置，這其中就包括有早期驅(qū)動電機所使用的同軸風扇。
不同于當下主流的液冷方式，早期的車輛所使用的驅(qū)動電機是有風冷散熱的，其中主動風冷是由驅(qū)動電機自帶的同軸風扇轉(zhuǎn)動形成一個可以流動循環(huán)的風道，循環(huán)的讓冷空氣進入風道將熱量帶出，在這個過程中同軸風扇也會消耗掉部分電能。
因為風冷的效率相對較低，對于一些小功率驅(qū)動電機還算有著不錯的散熱效果，但如果應(yīng)用在功率較大的驅(qū)動電機上，這種散熱方式所帶走的熱量可能低于產(chǎn)生的熱量，運行時間久了積壓的熱量便會引發(fā)驅(qū)動電機降低功率等情況，所以當下的驅(qū)動電機大多采用的是液冷散熱方式。
“氣”也能造成能量損耗
除此之外，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時因為空氣阻力的原因會產(chǎn)生一定的能量損耗，這部分損失的能量也被稱之為風磨損耗。物體在移動的時候一般都會受到來自空氣的阻力，這個物理常識相信大家都能夠理解，但是可能有些小伙伴又會疑惑了，驅(qū)動電機內(nèi)部是經(jīng)過特殊密封處理的，為什么會有空氣阻力呢？
其實驅(qū)動電機的定子和轉(zhuǎn)子之間是有一定間隙的，這個間隙的學術(shù)名詞被叫做氣隙。如果定子和轉(zhuǎn)子兩者直接接觸產(chǎn)生摩擦，以驅(qū)動電機超每分鐘萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速來看，勢必會產(chǎn)生大量熱量并直接影響性能的輸出，氣隙的存在就是為了避免定子、轉(zhuǎn)子出現(xiàn)直接摩擦的現(xiàn)象產(chǎn)生。
正是因為有了氣隙的存在，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時便會受到來自空氣的阻力，轉(zhuǎn)速越快相對而言阻力的數(shù)值就越大，所以讓驅(qū)動電機在保證動力輸出的前提下，轉(zhuǎn)速越低那么損失的能量就越少。
同時氣隙的大小也是有著嚴格設(shè)計的，如果氣隙過小的話，那么驅(qū)動電機的定子和轉(zhuǎn)子便會有直接接觸的可能，氣隙過大會導(dǎo)致磁場中的磁阻變大，結(jié)果是會損壞更多的電能且驅(qū)動電機的整體輸出功率會降低。
當然，做到以上優(yōu)化措施的前提也非常重要，那就是每個零部件的工藝要達到合格水準。因為在把各種零部件裝配成驅(qū)動電機的同時，要讓每個零部件之間都要相互匹配，在保障零部件公差和精度的基礎(chǔ)上，再去進行各種各樣的降摩擦優(yōu)化。
如果零部件之間從最開始就不匹配，那么不僅會因為產(chǎn)生更多的摩擦浪費更多的電能，甚至還會造成零部件變形的情況導(dǎo)致驅(qū)動電機出現(xiàn)故障。后期因為磨損的原因?qū)е碌牧悴考g不契合，也要及時進行檢修并視情況對其更換，以防零部件變形影響驅(qū)動電機的正常運轉(zhuǎn)。
寫在最后：
機械損耗其實就是機械運動造成的能量損耗，只要是機械結(jié)構(gòu)就必定會存在此種現(xiàn)象，這也是無法避免的物理學常識，既然無法繞過那就只能繼續(xù)采用“堵不如疏”的策略，在不影響性能的前提下盡量去降低機械損耗。下期內(nèi)容，將帶大家一起了解驅(qū)動電機能量損耗的最后一種方式—雜散損耗，有興趣的小伙伴記得持續(xù)關(guān)注《拆車坊》。
