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電動汽車沒有變速箱,這是為何,是不需要嗎?

2022/06/13 08:00
天才評車員
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目前,大多數電動汽車沒有變速箱,只有單速變速箱。特斯拉也是如此,但這并不意味著電動汽車不需要變速箱。由于電機的恒轉矩和恒功率特性,乘用車可以實現與無齒輪箱燃油車相同的性能。

內燃機車依賴變速箱,因為有實際需求。然而,純電動汽車在民用部門對變速箱沒有需求,因此目前的純電動汽車沒有配備變速箱;這并不意味著電動汽車不能配備變速器。這僅僅意味著,目前電動汽車無需變速器即可滿足日常使用的要求。

電動汽車沒有變速箱,這是為何,是不需要嗎?

因此,目前,電動汽車沒有配備變速器,而內燃機汽車沒有變速器甚至無法啟動!電動汽車一般沒有變速箱,不是因為它絕對沒有必要,而是因為技術無法達到。然而,一般家用電動汽車不能。由于電機的運行特性,電機需要減速,而不是換擋。

內燃機在正常條件下的轉速和扭矩在一定范圍內。通過換擋桿的移動,切換中間軸上的主動齒輪,動力輸出軸與不同尺寸的齒輪組合組合,從而改變驅動輪的扭矩和速度。

電動汽車沒有變速箱,這是為何,是不需要嗎?

變速箱實際上是內燃機的減速器。只有內燃機使用變量箱,因為其自身的特點:啟停反饋緩慢,尤其是啟停過程中扭矩輸出不足。此外,燃燒實現的扭矩輸出限制了過載。同時,氣缸在超大復合外力作用下會發生失速。

傳統的汽車發動機是內燃機。內燃機的特性決定了它有一個最佳的速度范圍,在此范圍內燃油燃燒最充分,也就是說,發動機功率最大,燃油效率更高。然而,該速度范圍相對較小,無法滿足車輛行駛時的各種路況。

電動汽車沒有變速箱,這是為何,是不需要嗎?

因此,有必要根據路況實時改變發動機和車輪之間的傳動比,以確保無論車輪轉速有多大,發動機轉速始終保持在固定范圍內,即最佳轉速范圍內。變速箱是改變傳動比的裝置。因此,燃油車必須配備變速箱。

除電動汽車外,電動汽車直接由電機驅動,電機沒有最佳速度范圍的概念,在任何速度狀態下都能發揮高效率。傳統電機的速度范圍通常為13000rpm,完全可以滿足任何路況的速度。

電動汽車沒有變速箱,這是為何,是不需要嗎?

因此,從理論上講,電動汽車不需要變速箱,但有些車型需要降低電機轉速并增加扭矩。在這種情況下,應添加一個單級減速齒輪箱。從理論上講,通過傳統變速箱的多齒輪可以緩解這一問題,但這種變速箱只能承受低功率、低轉速的電機,這將犧牲性能。

在技術突破之前,解決電機轉矩故障的唯一途徑就是提高電機功率,這也是新能源汽車功率越來越大的原因。純電動汽車具有快速啟動扭矩,因此它們對變速箱的依賴性很小。

例如,特斯拉的一檔傳動比為9.73,這就足夠了。應使用轉矩和電機特性來滿足需求,且速度應由電機的高速驅動;然而,缺點是9.73的固定傳動比終究只能使特斯拉達到200公里/小時以上的速度。

你應該知道,峰值約600nm的扭矩足以突破300公里,但它只能達到200公里以上的速度。問題是9.73的傳動比更高。如果提供6.50或更低的傳動比,則極限速度可以繼續更高!

電動機將電能轉換為機械能,內燃機將化石燃料的化學能轉換為機械能。能量特性和物理結構的差異使得電機的低旋轉轉矩更強,峰值速度更高。因此,純電動汽車不能配備變速器,但目前不需要。

例如,特斯拉汽車只需要滿足日常駕駛要求,例如01的良好性能和最高速度,這可以通過使用固定的9.73傳動比輕松實現。因此,目前,它不需要多檔傳動,只需要恒檔傳動;然而,如果有一天重型卡車和superrun都是由純電力驅動的,就不可能僅僅依靠電機扭矩;

例如,滿載50噸、特斯拉峰值扭矩600nm、傳動比為9.73的電機很難啟動。此時,電動汽車必須配備多擋變速箱。因此,目前電動汽車沒有多箱。關鍵是目前沒有需求。當有需求時,也將使用變速箱!

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