图|雷润雨 文|雷润雨
[搜狐轿车·E电园]在燃油车大行其道的时分,厂商纷繁会宣扬自家车型搭载6AT或7速双聚散变速箱,要么就说变速箱来自爱信或采埃孚。但走入电动车年代后,好像没有谁再标榜自己运用何种变速箱,然后咱们会以为电动车没有变速箱这一结构,这是否是一个误区呢?电动车是不配具有变速箱吗?咱们用本次新能源百科为咱们回答这一问题。
[·1·发动机有缺点,所以要有变速箱]
作为燃油车三大件之一,变速箱的存在是由发动机的物理性质所决议的。发动机机尽管阅历了上百年的开展,但仍旧无法脱节两个丧命的缺点,一是低转速下输出扭矩较低,难以确保发动机正常作业,二是高转速下输出扭矩下降显着。
当然,这和发动机自身的特性有关,或许一些学机械的朋友会知道“发动机特性曲线”这个东西,展现了发动机在不同转速下功率和扭矩的改变,比方下面这张图(蓝色的是扭矩,赤色的是功率):
简略来说,单纯一个发动机,既无法驱动车辆行进,也无法统筹低速和高速行进。因而需求经过聚散器和变速箱,灵敏调理不同车速和不同动力需求下的发动机转速。此外,发动机的合理作业范围也比较窄,一般为1000-4000rmp。变速箱为了让发动机转速保持在合理的作业范围,就无法固定在一个减速比来匹配行进需求的转速,因而需求多个挡位来进步发动机的功率。总而言之,变速箱是内燃机年代的“留传产品”,因转速带来在扭矩方面的缺点,让变速箱有必要存在。
[·2·电机有先天优势,单速变速箱基本能搞定]
首先要告知咱们,电动车是有变速箱的,现在大多数电动车选用的都是单速变速箱,也便是说只要一个挡位的单挡减速器,可谓“一挡走全国”。由此一来,燃油车变速箱中的换挡逻辑和换挡抑扬等问题也就不复存在。
Ps:减速器和变速器两者都是作业机与原动机之间速度改换的设备。其中将原动机转速改换成一种固定转速输给作业机的设备称为减速器(一般是下降原动机转速,完成定传动比传动);将原动机转速改换成多种转速输给作业机的设备称为变速器(完成可变传动比传动),下图是减速器的作业原理。
比较于发动机的“先天缺点”,电机则更能够让人省心些。跟发动机比较,电动车的电机有两个天壤之别的特色。首先是零转速下便可输出最大扭矩,因而不需求设置怠速,停止时电机封闭即可。此外,电机的作业范围特别宽,一般为0-7000rmp,所以不同动力下电机的转速也能满意,只需求一个减速器来进步电动高转速下的输出扭矩。
咱们再来看看电机的特性曲线,就用这个被用烂了的特斯拉的比如吧(实线是扭矩,虚线是功率)。从图中咱们咱们能够看出,在转速为0的时分就能够输出最大扭矩,不光不需求怠速,并且减速比也能够做得相对来说仍是比较小,所以电动车搭载的那个“单速变速箱”其实是个减速器。
由此可见,即便没有变速箱,电动车也能够照旧行进,并可享用与之带来的优点。比较变速箱,单级减速器传动功率更高,并且不存在换挡过程中的抑扬感,更重要的是对电动车轻量化的奉献。
[·3·两挡变速箱可使作业更高效]
已然单速变速箱已被大范围使用,形似也现已完成了“一挡走全国”,莫非真的不需求两个或多个挡位吗?答案当然不是了!
有了变速箱的电动车,在作业时会处于愈加高效的状况。前面说到,电机的作业范围较广,但相对来说,在中低转速的情况下,电机的扭矩十分足,作业功率也相对较高。但在高转速的情况下,电机的功率和扭矩则会急速下降。而两挡变速箱的作用便是使电机尽量作业在高功率的转速区间,从而到达下降损耗和进步续航路程的作用。此外,曾有研究结果显现,与单速变速箱比较,两挡变速箱可节约电量达13%。咱们再用一张图直观为咱们展现。
蓝色区域为电机的低功率区域(80%-90%),赤色区域为高功率区域(90%-93%)。在起步阶段,电机转速较低,为防止蓝色区域,需求变速箱进步电机转速到赤色区域。而在高速行进阶段,电机转速较高,为防止蓝色区域,则需求变速器下降电机转速到赤色区域。由此来看,只要两挡变速箱才能使轿车在高低速情况下均保持在赤色区域。在量产车傍边,为了到达统筹加快功用和高速功用,保时捷Taycan(参数|图片)、奥迪e-tron(参数|图片)就运用了两挡变速箱。
[·4·两挡变速箱暂无法大规模使用]
经过以上内容不难看出,两挡变速箱对电动车来说,是如虎添翼的功德。那么问题来了,已然两挡变速箱这么好,为何还没有被大规模使用?答案无外乎两点,一是性价比不高,二是供应链跟不上。
榜首,传统变速箱的规划杂乱,本钱高,体积大,即便规划得再精细也存在功率损耗。关于电动车来说,没有必要为了一点点的改进而参加这么一个费本钱,占空间,又还损耗续航路程的机械结构。省下变速箱的空间还可拿来安放更多的电池包,提高纯电动车的续航路程。
第二,两挡变速箱能否快速或是大规模的投入市场,还与相关产业链、供应链的老练程度有关,这一点从国内主动变速箱此前的开展进程中便能看出。主动变速箱的操控和规划上的瓶颈或许没那么难以克服,可是主动变速器需求具有精细机械制造才能的产业链,而国内在这一方面还并不老练。
[·5·全文总结]
总而言之,电动车没有变速箱就能够正常行进,首要是因为电机的功用比较发动机的功用简略又强壮的多。但为了让电机处在高效的作业区间内,变速箱也就应运而生。而单速变速箱是现在电动车的首要挑选,可是跟着相关技能的老练,两挡变速箱未来有望成为一大趋势。