Uma comparação entre motores de cubo sem engrenagens e motores de cubo com engrenagens

A chave para comparar motores de cubo com e sem engrenagens é escolher uma solução mais adequada para o cenário de uso.

Motores de cubo sem engrenagens utilizam indução eletromagnética para acionar diretamente as rodas, com alta eficiência, baixo ruído e manutenção simples. São adequados para estradas planas ou cenários de carga leve, como veículos elétricos urbanos.

Os motores de cubo com engrenagens aumentam o torque por meio da redução de marcha, têm grande torque de partida e são adequados para escalada, carga ou off-road, como veículos elétricos de montanha ou caminhões de carga.

Os dois têm diferenças significativas em eficiência, torque, ruído, custos de manutenção, etc., e a escolha de acordo com as necessidades pode levar em conta tanto o desempenho quanto a economia.

Por que a seleção do motor é importante
É evidente que a seleção do motor apropriado não se resume apenas à capacidade, mas também a questões de economia e confiabilidade. Um determinado motor pode aumentar a eficiência do sistema, reduzir o consumo de energia e prolongar a vida útil dos componentes adjacentes, tornando-o ideal para a aplicação. Por outro lado, o uso de um motor inadequado pode levar a repercussões, incluindo comprometimento dos benefícios operacionais, custos de manutenção elevados e até mesmo quebras prematuras da máquina.

O que sãoMotores de cubo sem engrenagens

O motor de cubo sem engrenagens aciona as rodas diretamente por indução eletromagnética, sem a necessidade de redução de marcha. Possui características de alta eficiência, baixo ruído, estrutura simples e baixo custo de manutenção. É adequado para cenários planos e de carga leve, como deslocamento urbano e veículos elétricos leves, mas possui baixo torque de partida e capacidade limitada de subida ou transporte de carga.

Cenários aplicáveis

Veículos elétricos para transporte urbano: adequados para estradas planas ou cenários de carga leve, como deslocamentos diários e viagens de curta distância, que podem aproveitar ao máximo suas vantagens de alta eficiência e silêncio.

Veículos leves, como bicicletas elétricas, patinetes elétricos de baixa velocidade, etc., que não exigem alto torque, mas focam na economia de energia e no conforto.

O que são motores de cubo com engrenagens

O motor de cubo com engrenagens é um sistema de acionamento que adiciona um mecanismo de redução de marcha ao motor de cubo, alcançando "redução de velocidade e aumento de torque" através do conjunto de engrenagens para atender às necessidades de diferentes condições de trabalho. Sua principal função é melhorar o desempenho do torque com o auxílio da transmissão mecânica e equilibrar o desempenho em alta e baixa velocidade.

Principais diferenças entreMotores de cubo sem engrenagenseMotores de cubo com engrenagens

1. Princípio e estrutura de condução

Motor de cubo sem engrenagens: aciona a roda diretamente por indução eletromagnética, sem mecanismo de redução de marcha, estrutura simples.

Motor de cubo com engrenagens: Um conjunto de engrenagens (como uma engrenagem planetária) é colocado entre o motor e a roda, e a potência é transmitida por meio de “redução de velocidade e aumento de torque”, e a estrutura é mais complexa.

2.Torque e desempenho

Motor de cubo sem engrenagens: baixo torque de partida, adequado para estradas planas ou cenários de carga leve, alta eficiência de velocidade uniforme em alta velocidade (85%~90%), mas potência insuficiente ao subir ou carregar.

Motor de cubo com engrenagens: Com a ajuda de engrenagens para amplificar o torque, fortes capacidades de partida e subida, maior eficiência em condições de baixa velocidade, adequado para cargas pesadas ou condições de estrada complexas (como montanhas, off-road).

3.Ruído e custo de manutenção

Motor de cubo sem engrenagens: sem engrenamento, baixo ruído operacional, manutenção simples (não requer lubrificação de engrenagens), longa vida útil (10 anos ou mais).

Motor de cubo de engrenagens: o atrito da engrenagem produz ruído, o óleo da engrenagem precisa ser substituído regularmente, a inspeção de desgaste é necessária, o custo de manutenção é alto e a vida útil é de cerca de 5 a 8 anos.

Cenários aplicáveis de motores de cubo sem engrenagens

Deslocamento urbano: Em cenários de deslocamento diário em vias urbanas planas, como bicicletas elétricas e patinetes elétricos leves, os motores de cubo sem engrenagens podem aproveitar ao máximo sua vantagem de eficiência de 85% a 90% ao dirigir em alta velocidade e a uma velocidade constante, devido às suas características de alta eficiência e economia de energia. Ao mesmo tempo, suas características de operação silenciosa também atendem aos requisitos de silêncio de áreas residenciais urbanas, tornando-os muito adequados para deslocamentos de curta distância ou compras diárias e outras viagens com carga leve.

Cenários de transporte leve: Para equipamentos elétricos de baixa velocidade com baixos requisitos de carga, como algumas scooters universitárias e veículos elétricos para passeios turísticos, as vantagens da estrutura simples e do baixo custo de manutenção dos motores de cubo sem engrenagens são particularmente importantes.

Cenários aplicáveis de motores de cubo com engrenagens

Ambiente de montanha e off-road: Em cenários como bicicletas elétricas de montanha e motocicletas elétricas off-road, os motores de cubo com engrenagens podem fornecer um forte torque de partida ao subir ou cruzar estradas acidentadas por meio das características de "desaceleração e aumento de torque" do conjunto de engrenagens e podem lidar facilmente com terrenos complexos, como encostas íngremes e estradas de cascalho, enquanto os motores de cubo sem engrenagens geralmente apresentam desempenho ruim em tais cenários devido ao torque insuficiente.

Transporte de carga: Triciclos elétricos de carga, caminhões elétricos pesados e outros veículos de transporte que precisam transportar objetos pesados dependem do alto torque dos motores de cubo com engrenagens. Seja arrancando com carga total ou dirigindo em estradas inclinadas, os motores de cubo com engrenagens podem amplificar a potência por meio da transmissão de engrenagens para garantir uma operação estável do veículo, o que é difícil de alcançar com motores de cubo sem engrenagens em cenários de carga pesada.

Vantagens deMotores de cubo sem engrenagens

Operação de alta eficiência

O motor de cubo sem engrenagens aciona diretamente as rodas, eliminando a necessidade de transmissão por engrenagens. A eficiência de conversão de energia atinge 85% a 90%. Apresenta vantagens significativas ao dirigir em alta velocidade e em velocidade constante. Pode reduzir o desperdício de energia e prolongar a vida útil dos veículos elétricos. Por exemplo, veículos elétricos urbanos podem percorrer distâncias maiores em estradas planas.

Operação de baixo ruído

Devido à ausência de engrenamento, o ruído operacional é geralmente inferior a 50 decibéis, o que é adequado para ambientes sensíveis a ruído, como áreas residenciais, campi e hospitais. Além de atender às necessidades de viagem, não causa poluição sonora.

Estrutura simples e baixo custo de manutenção

A estrutura contém apenas componentes essenciais, como estatores, rotores e carcaças, sem peças complexas como caixas de engrenagens, e apresenta baixa probabilidade de falhas. A manutenção diária concentra-se apenas no sistema elétrico do motor e na limpeza. O custo de manutenção é de 40% a 60% menor do que o dos motores de cubo com engrenagens, e a vida útil pode chegar a mais de 10 anos.

Leve e com boa controlabilidade

Após eliminar o conjunto de engrenagens, ele fica de 1 a 2 kg mais leve que o motor de cubo com engrenagens e com a mesma potência, tornando bicicletas elétricas, patinetes, etc., mais flexíveis de controlar, e também pode reduzir o consumo de energia, otimizar a resistência e ter uma resposta de potência mais rápida ao acelerar e subir.

Alta eficiência de recuperação de energia​

A eficiência de conversão de energia cinética em energia elétrica durante a frenagem ou desaceleração é de 15% a 20% maior do que a dos motores de cubo com engrenagens. No ambiente urbano com partidas e paradas frequentes, ele pode efetivamente estender a autonomia e reduzir o número de tempos de recarga.

Vantagens deMotores de cubo com engrenagens

Alto torque de partida, forte desempenho de potência

Motores de cubo com engrenagens utilizam conjuntos de engrenagens para "desacelerar e aumentar o torque", e o torque de partida é 30% a 50% maior do que o de motores de cubo sem engrenagens, que podem lidar facilmente com situações como subidas e carregamentos. Por exemplo, quando um veículo elétrico de montanha sobe uma encosta íngreme de 20° ou um caminhão de carga arranca com carga total, ele pode fornecer suporte de potência suficiente.

Forte adaptabilidade a condições rodoviárias complexas

Com a ajuda da transmissão por engrenagens para amplificar o torque, ele pode manter uma saída de potência estável em terrenos complexos, como estradas de cascalho e terrenos lamacentos, evitando a estagnação do veículo devido ao torque insuficiente, o que é muito adequado para cenários como veículos elétricos off-road ou veículos de trabalho em canteiros de obras.

Ampla faixa de velocidade e operação eficiente

Em baixa velocidade, o torque é aumentado pela desaceleração da marcha, e a eficiência pode chegar a mais de 80%; em alta velocidade, a relação de transmissão é ajustada para manter a potência de saída, levando em consideração as necessidades de diferentes segmentos de velocidade, especialmente adequado para veículos de logística urbana que frequentemente dão partida e param ou veículos que precisam mudar de velocidade.

Excelente capacidade de carga​

As características de aumento de torque do conjunto de engrenagens tornam sua capacidade de carga significativamente superior à do motor de cubo sem engrenagens. Ele pode suportar mais de 200 kg de peso, atendendo às necessidades de transporte pesado de triciclos elétricos de carga, caminhões pesados, etc., garantindo que o veículo ainda possa funcionar suavemente sob carga.

Resposta rápida de potência​

Ao dar a partida e parar em baixa velocidade ou acelerar bruscamente, a transmissão por engrenagens pode transmitir rapidamente a potência do motor para as rodas, reduzindo o atraso de potência e melhorando a experiência de direção. É adequado para deslocamentos urbanos ou cenários de entrega que exigem mudanças frequentes na velocidade do veículo.

Considerações para escolher o motor certo: Motores de cubo sem engrenagens ou motores de cubo com engrenagens

Comparação de desempenho do núcleo

Torque de partida e desempenho de potência

Motor de cubo sem engrenagens: O torque de partida é baixo, geralmente 30% a 50% menor que o dos motores de cubo com engrenagens. O desempenho de potência é fraco em cenários de subida ou carga, como potência insuficiente ao subir uma ladeira íngreme de 20°.

Motor de cubo com engrenagens: por meio da “desaceleração e aumento de torque” do conjunto de engrenagens, o torque de partida é forte, o que pode lidar facilmente com cenas como escalada e carregamento, e fornecer suporte de potência suficiente para veículos elétricos de montanha subirem encostas íngremes ou caminhões de carga para começar com carga total.

Desempenho de eficiência

Motor de cubo sem engrenagens: a eficiência é alta quando opera em alta velocidade e velocidade uniforme, atingindo 85% a 90%, mas a eficiência cairá significativamente em condições de baixa velocidade.

Motor de cubo com engrenagens: a eficiência pode atingir mais de 80% em baixa velocidade, e a potência de saída pode ser mantida ajustando a relação de transmissão em alta velocidade, podendo operar eficientemente em uma ampla faixa de velocidade.

Condições da estrada e adaptabilidade da cena

Motor de cubo sem engrenagens: mais adequado para estradas planas ou cenários de carga leve, como deslocamento urbano, scooters leves, etc., e tem desempenho ruim em condições de estrada complexas.

Motor de cubo com engrenagens: com a ajuda da transmissão de engrenagens para amplificar o torque, ele pode manter uma saída de potência estável em terrenos complexos, como estradas de cascalho e terrenos lamacentos, e se adaptar a várias condições de trabalho complexas, como montanhas, off-road e transporte de carga.

Sugestões de adaptação de cenários de aplicação

Cenários onde motores de cubo sem engrenagens são preferidos

Motores de cubo sem engrenagens são preferidos para viagens com carga leve em estradas planas. Por exemplo, ao dirigir a uma velocidade constante em estradas planas durante o deslocamento urbano, sua eficiência de alta velocidade de 85% a 90% pode estender a vida útil da bateria; o baixo ruído (<50 dB) é mais adequado para áreas sensíveis ao ruído, como campi e áreas residenciais; scooters leves, ferramentas de transporte de curta distância, etc., não requerem manutenção frequente das engrenagens devido à sua estrutura simples e baixos custos de manutenção.

Cenários onde motores de cubo com engrenagens são preferidos

Motores de cubo com engrenagens são selecionados para condições de estrada complexas ou requisitos de carga pesada. Em subidas off-road de montanhas com declives acentuados acima de 20°, estradas de cascalho, etc., o aumento do torque do conjunto de engrenagens pode garantir potência; quando a carga dos triciclos elétricos de carga excede 200 kg, ele pode atender aos requisitos de partida com carga pesada; em cenários de partida e parada frequentes, como distribuição logística urbana, a eficiência em baixa velocidade é superior a 80% e a resposta de potência é rápida.

Em resumo, a principal diferença entre motores de cubo sem engrenagens e motores de cubo com engrenagens reside na necessidade de transmissão por engrenagens. Ambos têm suas próprias vantagens e desvantagens em termos de eficiência, torque, ruído, manutenção e adaptabilidade ao cenário. Ao escolher, você precisa se concentrar no cenário de uso – escolha um motor de cubo sem engrenagens para cargas leves e condições planas, buscando alta eficiência e silêncio, e escolha um motor de cubo com engrenagens para cargas pesadas e condições complexas, onde seja necessária alta potência, a fim de alcançar o melhor equilíbrio entre desempenho e economia.