电动车加速平顺的原因是什么?当然是没有变速器了,而电动车开高速耗电量巨大也是因为没有变速器。与燃油车不同,现在一般的家用纯电动车并没有配备传统的多级变速器,因此无法依靠变速器来调节转速,让电机尽量运行在效率最高的区间内,电动机的转速越高,能耗就越大,这就让纯电动车在高速行驶时的续航表现大打折扣,那有没有解决办法呢?
有人说,给电动车装上变速器不就能行了吗?但从低端的微型电动车到最高端的特斯拉Model?X,它们无一例外只配备了单机减速器,并非传统意义上的多速变速器,各大车企这样做的目的是什么?是变速器不适合用在电动车上吗?
其实并不是,给电动车装变速器一点毛病也没有。例如一些货车和专门为驾校定制的教练车等甚至可以装上手动变速器。
搭载手动挡变速器的北汽新能源EU驾培版
而在自动变速器方面,特斯拉在开发第一代roadster车型时就搭载过2速变速箱,但那时主流的变速器供应商如爱信、ZF、博格华纳等并没有能够匹配电动机特性的产品,而仅凭单一电动车的销量也无法平衡掉开发新产品的成本,所以供应商自然也不可能单独为其重新开发一款新产品,最后特斯拉只能选择自己生产。
特斯拉roadster
但自动变速器本身的技术壁垒非常高,不是一家新造车势力凭一己之力在短短几年时间就能够掌握的,特斯拉自己生产的变速器也一直面临可靠性和耐用性的问题,因此最后特斯拉在后期的Model?S开始便不再搭载,转为简单的单速减速器作为传动系统。
相比传统发动机,电动机拥有更宽泛的输出区间,可以在很低的转速下就输出几乎全部的扭矩,并在大部分转速区域内都能保证良好的动力效率。所以,大多数电动车都采用了单速变速器来传输动力,没有必要使用传统内燃机车上的多档位变速器。
以上是燃油机和电动机动力输出曲线对比,可以看到电机从0转速开始就一直能维持最大扭矩输出,直到达到约1500rpm的基数点时,功率同时也达到了最大功率输出,一直到最高转速,都处于恒功率输出状态,并且始终保持着最大功率输出。基速越高,在中高速转速区间电机效率越高,但是最大扭矩输出也越小,加速性能会受影响。基速越低,最大扭矩会越高,加速非常迅猛,但高速能耗会上升,影响续航里程。
由于充电设施不完善、充电时间长等一系列原因,目前的电动车基本还是以短途、城市工况为主,因此主流电动车的减速器齿比会选择适合中低速行驶的设计,相当于“舍弃”了部分高速行驶的能力。因此除了高速耗电大之外,即使强如特斯拉Model?S,它的急速水平也比同价位的燃油跑车要慢。
在汽车新能源化的大环境下,电动车本身也在日益完善,最终它们也将完全符合现在人们对于的驾驶的需求。例如刚刚上市不久的保时捷Taycan便在后轴创新性的加入了自己研发的两挡自动变速器,齿比为1挡10.5,2档7.0。
相比单级减速器,两挡变速箱可以把0-60英里/小时的加速时间减少0.3秒,100-150英里/小时的加速时间减少1.4秒,并且续航里程可以提升0.3%。因此保时捷Taycan配备两挡自动变速器的原因主要是为了提升高速性能,在Topgear节目实际的对比测试中,保时捷Taycan在0-60英里加速、0-100英里加速和400米加速这3项,前后总共5次比赛中全部战胜特斯拉Model?S。
作为现在世界最主流的变速器供应商之一,来自德国的ZF也在此前发布了一款针对电动车设计的两速变速器,它可以有效提升电动车运行效率,而且并不会占用太多车内的空间。ZF的这套变速箱单元集成了电机和减速器,拥有两种齿比,在结构上,它相比保时捷Taycan的双速变速箱更加简洁,但是ZF为它配备了更加综合化的换挡逻辑。
多了一个档位之后,ZF表示可以使这辆车行驶更有效率,相比传统单速变速箱结构可以增加5%的续航里程。主机厂商也可以因此配备容量更小的电池来减少车重。不仅是在效率上,ZF通过多的一个档位也可以增加电动车的极速,解决了不少电动车为了保证低速加速性能而在最高速上导致的劣势。
●?写在最后
由此可见,变速器并不是不适合装在电动车上,而是为了成本的考虑,但随着电动车越来越多,相信会有更多的老牌变速器企业投入研发,开发更适合经济型车的变速器,最终让电动机在各种工况下都能保持高效工作。
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近两年来,新能源汽车在国家的推动和宣传下大举进入汽车市场,并在快速发展下迅速占据了汽车领域的半壁江山。然而,如此快速的发展也让很多人因为陌生感而不那么容易接受,对新能源汽车也知之甚少。所以今天,边肖汽车将与朋友们分享什么是新能源汽车的变速箱!
什么是新能源汽车变速箱?混合动力汽车自动变速箱技术?
目前,新能源汽车以非汽油或柴油燃料为动力,在动力调节和驱动方面采用新技术,具有新的结构,包括燃料电池电动汽车、纯电动汽车和混合动力(油气混合动力、油电混合动力)汽车、氢动力汽车和太阳能汽车等。湖南大学机械与运输工程学院副院长薛殿伦教授在接受采访时表示:&ldquo因为市场刚刚起步,后两者应用并不广泛。所以今天讨论的新能源汽车自动变速器是指电动汽车的自动变速器,关键是纯电动汽车和混合动力汽车的自动变速器。&rdquo
什么是新能源汽车变速箱?纯电动汽车自动变速箱?
2010年,Zeroshift开发了3速自动变速箱;2001年,德国IAV公司研发了drivepacev80(2AT);),双速行星变速电驱动单元。Oerlikon/Graziano研发了一种用于乘用车和轻型商用车的双速自动变速器(2AMT)。2012年,韩国现代汽车公司与韩国成均馆大学联合设计了类似DCT的多轴双速自动变速器电驱动总成(2DCT)。德国舍弗勒公司开发了双速DCT。通过加载对比试验,双速DCT纯电动汽车的续驶里程较单级减速器纯电动汽车可提高10%。荷兰安东诺夫汽车技术公司研发了DCT型三速自动变速器电驱动总成(3DCT);2013年,欧瑞康拉齐亚诺研发出DCT型4速自动变速器电驱动总成(4DCT)…&hellip徐向阳指出:上述纯电动汽车自动变速器所采用的技术路线各不相同,基本都完成了样机开发,部分已经做了整车装配和匹配测试,但尚未进入量产。&rdquo
新能源汽车变速箱有什么发展?
2014年,宝马i8率先采用双速自动变速箱,其油门性能,尤其是中速区间的加速性能有了很大提升。Xi君强说:多速变速箱可以降低整车的油耗。尤其是商用车电机加变速箱的方案优势更大。&rdquo
徐向阳认为,多挡自动变速器在提高新能源汽车动力性、延长新能源汽车续驶里程、优化新能源汽车电驱动系统总成性能、降低新能源汽车重量和成本、提升新能源汽车驾驶体验等方面发挥着至关重要的作用。单级减速器难以满足消费者对新能源汽车性能不断提升的需求。纯电动汽车采用多挡自动变速器是一种趋势。
关于新能源汽车变速箱的分享,边肖汽车为朋友们分享了三个方面,分别是混合动力汽车的自动变速箱技术、纯电动汽车变速箱以及变速箱未来的发展趋势。从边肖汽车的分享中,朋友们可以看到,目前还没有大规模生产纯电动车变速箱,未来变速箱将向多挡位发展。那么,朋友们看完边肖汽车的分享,是否理解了呢?
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