纯电动汽车为何不加个变速箱增加里程呢?
两种模式·不同需求
- 内容概述:哪些电动汽车装备了变速箱,哪些电动汽车只有减速器,为什么如此组合
「变速箱」的功能众所周知,以低前进挡放大功率、以高强低档降低转速并放大车速。对于NVH(噪音/振动/声振粗糙度)以及使用寿命难以有效控制的内燃机而言,变速箱必然是燃油动力汽车的标配配置。
缺少它会让发动机的使用寿命倍数级下降,同时噪音振动也难以忍受,但是为什么电动汽车就没有变速箱呢?
知识点1:燃油汽车装备的往复循环式·内燃式热机能量转化效率非常低,同时依靠燃烧产生热能并转化为机械能的模式也不理想,这种化学发动机必然需要变速箱以稳定转速,然而电动机不需要。
电机是通过动力电池组将电流输送到机器的「电磁线圈」以产生磁场,玩过磁铁的同学应该都懂得“异极相吸·同级互斥”,电磁场的磁极与永磁体互斥即可驱动转子运转。这就是电机的能量转化过程——安安静静的转化,同时转子悬浮是不用考虑磨损问题的。
2:既然不用考虑磨损,是不是电机的转速也就不用限制了呢?内燃机限制转速是为了控制NVH和磨损程度,电机不用考虑这些问题就可以自由的升转,优秀的高功率电机可以到达1.5/2.0万转。
然而电机也会区分“柴机标准”与“汽机标准”,当然这不是指需要消耗燃油,而是指功率扭矩的特点。有些低转速电机的转速极限很低,但是扭矩可以做到非常大,这种机器就适合重型客货车型;反之高转速与大扭矩、高转速与中等扭矩的电机,这些机器就适合普通代步汽车。
「汽柴」电机与变速箱- 并不是所有电动机都不需要或没有常规变速箱,普通巴士有大量装备AMT变速箱的选项。
AMT_automated manual transmission,释义为机械自动变速箱。这种机器普遍应用于5/7万区间的入门级家用汽车,同时在商用汽车领域广泛应用;因其结构基础与“MT·手动变速箱”完全相同,只是加入了电控系统与离合器和换挡执行机构,实现了由TCU控制自动升降档。
为什么电动巴士都会选择AMT呢?原因在于这种机器的齿轮组结构耐用性很高,同时离合器的更换成本也比较低——重点是AMT总成的制造成本低,所以电动巴士会选择它,但为什么要用变速箱呢?
电动机有两个特点:首先为恒扭矩发力,其起步瞬间只要动力电池最大倍率放电,电机就能爆发最大扭矩,这是内燃机绝对做不到的。其次为恒功率高转速区间扭矩下降,扭矩×转速÷9549×1.36=马力,高转速范围内扭矩下降等于车速下降,想要提高车速就要拉升转速,这种状态的电耗会更高。
Engine_发动机的各个类型中,电机的技术难度与制造成本并不比内燃机更低,所以这种机器的高功率选项也是成本非常高的。所以电动巴士往往用不到高标准的轮边电机或轮毂电机,使用的往往是低转速标准的电机。
低功率电机的转速假设为5000rpm,行驶中是可以很轻松的接近高转标准的,此时这些巴士的电耗就会很高。而换装大功率电机的成本比为电机匹配AMT变速箱还高,于是就有了这种“跨时代”的组合。(优秀电动巴士有直驱选项)
总结:电动巴士不需要考虑AMT变速箱的换挡顿挫问题,也不追求高性能,所以这种车型可以选择AMT。但是家用代步汽车正需要考虑这些,所以使用高功率电机与单组齿轮的减速器组合就是最佳选项,为什么呢?
传统变速箱中的AT需要「8/10挡」标准才能达到理想的平顺,这种机器成本过高;CVT只有加速时平顺,滑行顿挫且耐用性很差,面对电动机恒扭矩更是不耐用。
所以这两种机器都不适合使用,最理想的方式就是利用电动机足够高的转速区间,以输出功率直接调整车速的升降,这种通过减速器直驱的状态是最平顺的——是耐用性极高的CVT模式,这就是最终电动汽车会选择单速减速齿轮组,只需要把车速控制在合理范围就好的原因。未来的电机似乎仍然不需要变速箱,尤其是在轮毂电机普及之后。
编辑:天和Auto
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纯电动汽车为何不加个变速箱增加里程呢?
其实不需要。
理想的直流马达转速和输入电压成正比,用电压控制转速,本身就是非常理想的“变速器”,毕竟电压变换几乎不消耗功率。
马达输出功率跟负荷(需求端)直接相关,这使得马达非常适合汽车不同路况环境下对功率的需求。比如较高速度下匀速行驶,马达只需要输出很小的功率(电流小)。
既然马达本身就有极其理想的“变速”功能,何苦还要画蛇添足增加一套变速器,增加负担?何况变速器本身也有效率问题,也影响能量回收系统的设计。
实际上,马达虽然不能达到完全“理想化”的状态,但接近80%左右还是轻而易举的,与热机简直天渊之别。所以,与其煞费心机给马达增加变速器,不如在接近“理想状态”方面再下点苦工。
纯电动汽车为何不加个变速箱增加里程呢?
我也觉得可以增加一个高速模式会节省一些电。
纯电动汽车为何不加个变速箱增加里程呢?
实际是电动车不需要变速箱来调节转速和扭矩,但还是有减速机构的,但减速机构不能算作档位,如果算可视为只有一个前进档。发动机车辆的多个档位设计,实际是满足低速行车时放大扭矩,和高速行车时放大转速的作用,使发动机运行转速在经济转速区间,以节省燃油行驶体验。电动车已经有两档变速的变速箱,就是还没有搭载的车型上市。
电动车使用的电动机驱动,电动机转速调节范围广,从怠速行车的1千转左右,最高可以把转速提升到1万转以上,不像发动机转速区间小,需要变速箱来放大或减小转速。
另一个是电动车较低转速时,就有接近最大扭矩输出,并且最大扭矩转速范围广,而发动机最大扭矩输出时转速高,且只有某个转速最大扭矩输出。电动机的最大扭矩输出时转速低,和最大扭矩输出时转速范围广,使其不需要低速放大扭矩,高速放大转速,一个直接档位就满足其变矩和变速功能。
纯电动汽车为何不加个变速箱增加里程呢?
变数箱就是齿轮结构的减速器,变速箱虽然好但是会浪费大量的输出功率这样会消耗有效的电池能量,何况成本也会增加,体积也会受限。
纯电动汽车为何不加个变速箱增加里程呢?
一
现在电动车几乎都是双电机,性能强的还有三电机,放在前后车轮附近,不像油车,动力来源只有一个发动机,前后都有电机的,就得两个变速箱,不可能实现。
二
发动机物理特性决定,在一定的转速区间才能发挥最大扭矩,最大功率,经济转速,所以必须要有变速箱。电机的转速从零开始就是最大扭矩,国内限速120的情况下,这个转速会加快电量消耗,但,无伤大雅。
三
本身电车就重,加个变速箱更重了,高转速的消耗远比增加一个变速箱的重量对电量影响的小。
综上所述,安装变速箱并不划算,无论主机厂还是消费者。
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