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变速箱是传统内燃机汽车上最为重要的核心部件之一,变速箱的性能优劣在某种程度上能直接决定一辆车的驾驶体验,但随着“电动时代”的来临,变速箱竟然惨遭“团灭”?电车真的不需要变速箱吗?
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纯电动车型得益于独特的做工方式,让它拥有了与汽油机完全不同的工作特性。低速时相对省电,使他更适合在城市里游走。可随之而来的就是高速时巨大的电耗。
很多人会疑惑,为什么不给电动车使用变速箱来提高极速,并降低高速时候的耗电量呢?
其实,变速箱的工作原理是通过各个齿轮之间的持比搭配,在马达转速相同的情况下,改变输出端的转速。于此同时,得益于转速变化的关系,动力输出端的扭矩也会随之改变。
而电动车因为工作原理的关系,转子和电极之间并没有真正接触,自然也就不会产生摩擦力,所以电动机即使在转速为零的情况下,仍可以提供最大扭矩。如此一来,电动机自然不需要大齿比齿轮弥补低转扭矩。
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换句话说,电动机就像是美式大排量肌肉跑车挂入“3挡”一样,不用换挡就可以完成95%的日常驾驶。
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为什么电动车一般不需要变速箱?主要是三点原因。
第一,电机能够实现零起特性,即依靠自身直接启动,而不必像内燃机一样必须维持一个最基本的怠速,否则便会停转。因此电动车不需要依靠离合器或液力变矩器帮助起步。
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电动车转速域
第二,电机的动力输出外特性更宽广,这表现为更宽的转速域,更高的低转速扭矩。
因此一个挡就足够了,不再需要多挡位变速箱来去扩大驱动功率输出范围了。
第三,从效率维度上来讲,电机不仅驱动效率高,高效区的分布也极广,因此在各个常用运转工况下都能够实现比较高的效率输出。相反内燃机的高效区相对很窄,就需要许多不同的传动比来维持较高的运转效率。
所以作为驱动单元,电机几乎完胜内燃机,但相比于汽油机的油箱,电动车却有着最大的短板:动力电池。在寿命成本和充电速度达成突破性进展以前,电动车终归受制于电池的局限,无法比肩汽油车的使用便利性。
那换个角度,电动车在传动方面是否需要改善和优化的部分?
大家都知道电动车起动快,但中后段加速性弱;长时间高速行驶对电量消耗速率加快,这些都是电动车传动方面的问题。其实更多的不是需不需要,而是电动车目前是否已经能够做得到传动这一个层次的改善和优化?
电动汽车行业标杆特斯拉,在Roadster尝试过180kW+2AT(二级自动变速箱)的搭配,但由于2AT的扭矩承受力、持续输出力矩需要增加电池容量等困难而搁置了。汽车行业内针对电动汽车的2AT市场环境、技术和供应尚未成熟。
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在一些顶级赛事中,其实也开始了电动车新动力结构的尝试, Formula E(电动车方程式赛事)中,捷豹I-TYPE就配备上了可模拟拨片换挡的序列式变速箱,通过赛车手的手动换挡,实现不同车速段的加速需要。
相信随着电动汽车行业的发展和技术的提升,属于电动汽车的变速箱也会诞生,而不单单是2AT,也有可能是4AT、6AT…
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目前电动车的研究方向和精力是电池技术和充电效率,根据木桶原理,还是得需要攻坚电池这一块短板为重,纯粹为了噱头而舍本逐末,电动变速箱则是一块鸡肋,食之无味,弃之可惜。
但若能够整合自身资源和精力,结合电动机本身动力输出特性和传统变速箱的优点进行优化考虑,把电动车变速箱做到小而精,能承受高负荷,在生产成本,节省的电能能够比增加的重量对电量消耗有积极作用时,相信将会实现电动车发展的锦上添花。
你们觉得呢?
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