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1 # 老倪DIY
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2 # 車坊
傳統車的變速箱的好處大家都明白,那就是保證發動機轉速在最合適的區間內,那麼純電動的要不要變速箱呢,答案是肯定的,電動車搭載變速箱也是很大好處的。
大家如果對電機的輸出有了解的話就會知道,電機的功率是恆定的,當電機轉速升高時,扭矩就會變小,這時候車子開起來就是沒勁。所以要想車子在高速下扔保持較強動力,要不降低電機轉速,要不提高電機功率。
電機提高功率就是換大電機,相應的重量,成本也會增多。
所以,最好的辦法就是為電機搭載一個變速箱。
但是為什麼大部分電動車都沒有變速箱呢??
這就是關鍵所在,技術問題。高功率電動車扭矩輸出可以達到上千牛米,瞬間爆發。所以對變速箱的承扭要求特別高。電動車起點低,很多電動車企業都是跨界,對變速箱開發可以說很不熟悉,即使傳統車企也很少在變速箱上下功夫的,據說當年特斯拉為了開發電驅變速箱,導致特斯拉第一款車晚上市3年,最終開發失敗而告終。
那麼,目前到底有沒有電驅變速箱呢?
答案是有的,那就是上汽榮威的電驅變速箱EDU,二擋變速箱,目前已在上汽榮威已使用多年。雖然比亞迪在電動車上很有心得,但是仍舊無法開發電驅變速箱。
鑑於這個問題,大家很多有疑問?爭議也很大。
對電動汽車來說,變速箱是錦上添花還是畫蛇添足呢?
A、增加變速箱,會增加電動汽車成本?
B、增加變速箱,會增加電動汽車重量?
C、增加變速箱,經濟性提升有限?
如果只是淺層次的分析,很容易得到錯誤的結論:平空增加了一個變速箱,那成本當然要上去了啊,重量肯定要提升了啊!為了得到相同的效能。
關於這個問題,我想以一個經典車型為例來進行分析:
特斯拉的第一個車型Roadster的最初設計是180kW電機+2檔變速箱,後來由於變速箱生產質量的問題,被迫採用了第二種方案,取消了變速箱,但為了達到相同的動力效能,使電機功率增大到240kW才能達到相同的效能。為了配合更大的電機,電池也需要從60kWh增大到80kWh以提供更大的輸出功率。(詳見wiki百科的Roadster詞條,具體資料可能有出入,請指正)
讓我們總結一下:
原方案:180kW電機+60kWh電池+變速箱
新方案:240kW電機+80kWh電池
以此例來看,“為了達到相同的動力效能”,特斯拉的新方案去掉了變速箱,但被迫換用了更大的電機,以及20kWh的電池。大體估計一下,這成本與重量肯定都上去了!
因此,至少以特斯拉的例子來看,增加變速箱,是可以降低電動汽車成本的,是可以降低電動汽車重量的。為了避免錯誤的分析,一定要記著前提:“為了達到相同的動力效能”。
再分析一下,增加變速箱,經濟性提升有限嗎?
量化的計劃需要詳盡的模擬。定性的來看,在現階段的商業環境下,電動汽車為了取得市場,一般要具備很高或較高的動力性,簡單的來說就是用更大的電機。而動力性與經濟性一般是存在trade-off的關係的。
打個比方吧,動力性就是一匹奔跑在草原上的駿馬,使駕駛員在超車、跑高速、起步時很爽;而經濟性就是一頭忙碌在農田的黃牛,勤懇地工作,使駕駛員在巡航時可以儘可能地居家省油。如果讓駿馬去耕地,讓黃牛去草原,都不太合適。而電動汽車為了能賣得出去,就必須得強調自己既是駿馬、又是黃牛。這時候,就需要變速箱才能駿馬與黃牛兼得。
網友曾提出一個觀點,就是一匹駿馬電動車,即使沒有變速箱,黃牛特性差一點,但也只不過多費了5%的電而已。而電費那麼便宜,“5毛錢一度電計算,不過才7毛5分錢”。
對此觀點,個人有兩點看法:
a、變速箱節省5%的電量是一個保守的值。
b、在里程焦慮普遍存在的情況下,節省的電量不應該以電費來計量,而應該以電池容量來計量。比如說,省下了1度電,不應該算做省了5毛錢,而應該計算為多買了1kWh的電池。
綜上來看,對電動汽車來說,變速箱是錦上添花,而不是畫蛇添足。
那麼,為什麼國內外還是有好多電動汽車沒有變速箱呢?
並非他們不懂得錦上添花的道理,而是因為:
1、國外:適配於高速電機的變速箱生產不出來。典型例子是特斯拉,那個變速箱供應商搞不出來,使特斯拉的車晚出來一年,差點把特斯拉搞死。
2、國內:變速箱供應鏈弱、整車廠整合控制能力弱,導致不想用變速箱。(這些設計出來的電動汽車估計也沒打算真的賣吧)這一般出現於國內的廠家。這裡值得一提的是,電動汽車如果不用變速箱,連離合器都可以省了,這使整車整合的難度大為降低啊!
對本文做一個總結吧,3個觀點:
1、沒有變速箱,傳統內燃機汽車就不能跑了,電動汽車照常跑。
2、有變速箱,電動汽車會更好,是錦上添花,而不是畫蛇添足。
3、國內外廠商也懂錦上添花的道理,但會由於其他方面的難處而棄用變速箱。
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3 # 嘍囉56576266
因為電機的高效率區很寬,簡單講就是它一直到自己的最大功率扭矩曲線拐點都可以輸出最大扭矩,再往上就遠遠超速了,沒必要為乘用車開發一款用處不大的變速箱,固定齒比的減速機就夠用了。但是為了獲得更大的扭矩,商用車比如物流車是配備了變速箱的。另外電動超跑有自己的解決方案,這裡不討論。
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4 # 求索1983
為什麼要用啊,電機的特色是給多大電就輸出多大動力,只需要一個精準耐用質量好的電控就行了,這就是電動車的優勢所在,動力反應迅速,起步快,質量更好,全面優於傳統燃油車,這方面雖然還沒接觸過氫燃料車,不過只要是以燃燒然後熱交換動力形式的車,就不如電動車
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5 # 新能源汽車減速器
我就是做電動汽車變速箱的,目前國內基本只有固定速比的變速箱(即減速器),理論上兩擋變速箱或三擋變速箱都可解決整車的啟動扭矩或提高車速問題,以便節約電能,但國內目前開發的多檔變速箱都沒有走向於批次生產,像2DCT、2MT、2AT都沒有有走向應用,多速變速箱成本和可節約電池成本成本對比優勢不明顯(即節約多少度電)。故純電動汽車不用多檔變速器來控制,而採用減速器(即固定速比或一個速比)來實現必為常見。
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6 # 汽車很聽話
要回答這個問題,首先要說明,為什麼傳統汽車需要變速箱,變速箱是怎樣的工作原理。
由於內燃機的高轉速(怠速都有600轉/分鐘以上,高速能達到6000轉/分鐘,平時也有2000-3000轉/分鐘),這樣的轉速如果直接輸出到車輪上,車輪將只會打滑車子移動不了,就是沒有扭矩。而透過變速箱裡的各種齒輪組合,將發動機曲軸輸出的動力,變成合適的扭矩(低轉速和高扭矩),而且隨著工況不同,可以輸出不同的扭矩,以適應工作情況。這就是傳統汽車必用變速箱的原因。
也是變速箱的工作原理。
而純電車為何不用變速箱?
因為純電動車根本不用發動機,是真接用電力,透過電動機來工作的。不同工況,所用不同的轉速與扭矩,電控機構就可以隨時改變,而不必再用一套改變轉速與扭矩的機構。
這個問題,王傳福曾經闡述過:他說,我們的純電動車,跟汽車其實很不同,因為工作原理完全不同。我們可以一個輪子就是一個電機,根據工況輸出不同動力,甚至都省了傳動軸、變速箱,更不提差速鎖什麼了。而且,個個電動車很輕鬆就可以做到全時四驅,一個輪子一個電機,隨時就分配了不同輪子的動力,哪裡還用得再用一套四驅?!
他還說過,是由於法規要求,我們才不得不轉個方向盤,其實,真正的純電動,一個輪子一個電機,我們根本不需要方向盤。
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7 # 小布侃車
你理解錯了!
你對傳統動力發動機為啥要採用變速箱理解的不太準確!
這個傳統動力發動機啊,他只有比如0-6000轉的能力,如果我就用一套齒輪(傳動機構)傳動的話,他的速度極限就是6000轉時候的速度,加速度也是固定的,要想極速可以接受的話加速也不會快到哪兒去!(而他的最大功率和最大扭矩出現的時間簡直可以用秒來計,不說做出好成績,開起來都費勁)
(圖注:即便是當今科技水平下的發動機,注重寬廣的扭矩輸出,傳統動力車型的最大扭矩區間依然無法和電動車型相比,更不用說最大功率區間了。)
這就比較尷尬啊,如此精密、昂貴、代表人類智慧結晶的發動機居然只能“一條道跑到黑”,(想倒車都不行),於是在卡爾本茨發明汽車3年以後,Gottlieb Daimler(戴姆勒)就為汽車裝上了變速箱,後來變速箱不斷改進,自動變速箱誕生,逐漸變成今天的樣子。
簡單來說哦,變速箱的目的就是——充分利用發動機的能力,反覆利用這0-6000轉的時間,在大小齒輪的中選擇中實現:提速快,或者極速高的目標!
(圖注:如圖一套發動機動力,透過不同速比多次利用轉數的提升過程,低檔位獲得加速性,高檔位獲得高極速。)
採用電池作為能量供應的電動機不同,電池只有開和關兩檔,要麼完全不動,只要開啟就是最大功率和最大扭矩!
這一特點使得我們上述產生的“矛盾”不明顯,我們直接獲得了超凡的加速能力和差不多夠用的極速(說實話人類對於加速的追求幾乎是無限的,但是面對擁堵的道路和到處限速,極速顯得並不是那麼重要,擁有100km/h已經完全可以滿足日常生活需要),於是就沒有必要額外新增一個複雜的傳動機構,提高工藝的不穩定性、不確定性和成本。
但其實在電動車上你是可以找到檔位的(比如兩檔位的前進後退,三檔位的前進擋D空檔N和倒檔R),不過即便出現了四檔位(前進擋分為高速檔和低速檔),他們也不同於傳動發動機的齒輪傳動,屬於“模擬檔位”——透過電子限速來控制最高車速,其實不同檔位依然採用的同一套傳動機構,在駕駛中你也可以發現,不同檔位在加速性上並沒有什麼區別。
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8 # 左駕右行
電動汽車不用變速箱調速,是因為電機的調速效能由於內燃機。
電動機應具有較大的啟動轉矩和較大範圍的調速效能,以滿足啟動、加速、行駛、減速、制動等所需的功率與轉矩。電動機應具有自動調速功能,以減輕駕駛員的操縱強度,提高駕駛的舒適性,並且能夠達到與內燃機汽車加速踏板同樣的控制響應。
我們來看看電機的外特性曲線電機在轉速為零時同樣可以輸出扭矩,這樣汽車就可以直接啟動。
再來看看發動機的外特性在轉速為零時,扭矩也為零,所以需要離合器,變速箱的配合,汽車才能啟動。
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9 # ACW胖哥江小花
首先我們為什麼會覺得為什麼電動汽車為什麼不用變速箱,而不是為什麼內燃機車需要安裝變速箱呢?這就是一個思維慣性的問題,因為近百年來,我們都開著有變速箱的內燃機車。當我們擁有一輛汽車的時候,我們希望汽車能夠根據我所需要的轉矩和轉速來給我供給轉矩和轉速,就比如剛剛起步的時候,我希望的是大的扭矩和低的轉速,而在車速較高的時候,我需要的是較小的扭矩和較高的轉速。但是很遺憾,在油門一定的時候,從發動機那裡傳出來的扭矩和轉速是一定的,發動機沒有辦法自己去進行調節,當外界的阻力大於這個扭矩時,發動機只能熄火。所以內燃機車需要安裝變速箱,在不同的工況下,提供不同的轉速和扭矩。
但是電機不一樣。上圖為驅動電機的轉矩特性圖。電機有一個本身的特性就是在輸出功率一定的情況下,也就是電壓電流一定的情況下,轉速越慢時(即外界阻力較大),轉矩越高;轉速越高時(即外界阻力較小),轉矩越小。所以當輸出功率一定的時候,電機總是會自己主動的調節到最高效的方式來輸出動力,可能這就是“天賦異稟”吧。這樣的特性所對應的例項就是,當車需要啟動時,電機會自動提供大扭矩,低轉速;當車速度較高時,電機會自動提供小扭矩,高轉速。沒辦法,誰叫電機強呢~所以電動汽車就不用變速箱來控制轉速了。
就像汽車一樣,在某個轉速換擋。使電動機在最合適工況工作,節省電力,同時也保證高速時的加速。
補充問題:如果使用變速機構,特斯拉時速100以上加速慢的問題是否可以解決
回覆列表
電動機和內燃機的工作扭矩輸出特性的差異決定了是否需要配備變速箱。扭力輸出是衡量電動機或內燃機輸出的力量表述,充沛的扭力輸出可以更快更好的響應推動比較重的汽車加速前進。
我們先來看內燃機,內燃機是靠把混合氣吸入汽缸壓縮後點火或自燃做工實現動力的輸出,但是在低轉速的狀態下,扭矩是非常低的,要推動汽車前行是非常費勁的,所以要透過變速箱不同的齒輪組合輸出來放大低轉速的扭矩輸出,透過不同的檔位改變傳動比獲得更有力的起步和加速效果,儘量讓每一個檔位的常用工作轉速都能處於內燃機最大扭力輸出區間附近,從而獲得更好的發動機響應效果。
對於一些高效能跑車來說,更多更緊密的檔位,讓急加速時能快速的達到最大功率輸出區域,獲得更快的提速效果,而換擋後轉速回落到最大扭矩輸出轉速附近,能夠獲得不錯的動力銜接特性從而達到更好的持續加速效果。
電動機的工作特性和內燃機就完全不同,在靜止狀態下電機就可以輸出最大扭矩,而且在中低轉速時可以一直保持峰值扭矩的輸出,隨著車速的提升功率的升高也是非常線性的。這樣一來電動汽車就完全可以根據自身的重量和設計需求匹配適合的電機和控制單元來提供動力輸出,完全沒有必要再配備變速箱,我們駕駛電動汽車的時候也能感受到,從靜止起步加速的靈敏性和速度提升的線性感受。