對(duì)于電動(dòng)汽車而言是不是真的不需要變速箱
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(文章來(lái)源:百家號(hào))
目前大多數(shù)電動(dòng)汽車并沒(méi)有變速箱存在,只有一個(gè)單速的減速箱。包括特斯拉也是如此,但是并不代表電動(dòng)汽車并不需要變速箱。憑借著電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩與恒功率的特性,乘用車不需要變速箱也可以做到與燃油車等同的性能。
電動(dòng)機(jī)在額定功率之前工作時(shí),其扭矩是保持不變的,與轉(zhuǎn)速?zèng)]有直接關(guān)系,電機(jī)工作在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域。這期間電機(jī)的扭矩與電流有直接關(guān)系,通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)工作電壓可以控制速度。通過(guò)調(diào)節(jié)供電電流可以控制電機(jī)扭矩,因此低電壓低速時(shí)電機(jī)也可以輸出高扭矩,只要調(diào)節(jié)控制電流就控制電機(jī)扭矩。
隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速增加,電機(jī)的扭矩反而下降,進(jìn)入恒功率區(qū)間。這是電機(jī)的物理特性決定的,轉(zhuǎn)速增加扭矩下降,轉(zhuǎn)矩×扭矩=功率。因此達(dá)到額定功率時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速持續(xù)增加而扭矩會(huì)持續(xù)下降電機(jī)保持在恒定功率狀態(tài)下。
例如某驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率135kw,最大扭矩為315Nm。最高轉(zhuǎn)速18000rpm,從參數(shù)來(lái)看,315Nm完全可以取代內(nèi)燃機(jī),某些2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩僅為320Nm,因此這樣的電機(jī)完全可以代替發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。這種情況下只需要配備一個(gè)單速減速箱即可,雖然電動(dòng)機(jī)最大扭矩可以達(dá)到315Nm,但是仍然不能直接驅(qū)動(dòng)車輪,需要一個(gè)減速箱降速來(lái)放大扭矩。
盡管有著如此高的扭矩,電動(dòng)機(jī)也是不能直接驅(qū)動(dòng)車輪的,還需要減速箱降速來(lái)提升扭矩。特斯拉減速箱速比與主減速疊加后,最終傳動(dòng)比為9.73,而電動(dòng)機(jī)扭矩則放大了9.73倍,整體輸出扭矩已經(jīng)接近6000Nm了。因此零百加速成績(jī)優(yōu)秀,電機(jī)轉(zhuǎn)速拉到8000轉(zhuǎn)/分時(shí),車速可以達(dá)到110km/h左右。這就是電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn),利用其高轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)特點(diǎn)可以提高傳動(dòng)比來(lái)提高驅(qū)動(dòng)能力。
特斯拉的傳動(dòng)比要比燃油車一檔還要高,燃油車如果用著變速箱 那么只能滿足起步需求。而發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速比起電機(jī)低很多,如果跑到110km/h,那么發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速已經(jīng)上升到8000轉(zhuǎn)/這是非??植赖模薮蟮恼饎?dòng)/噪音/油耗是不能接受的,況且發(fā)動(dòng)機(jī)紅線轉(zhuǎn)速不可以維持太長(zhǎng)時(shí)間的。而放在電動(dòng)汽車上,起步問(wèn)題解決后 ,極速更容易解決了!那就是粗暴的把轉(zhuǎn)速拉高就可以做到了!例如轉(zhuǎn)速直接拉到16000轉(zhuǎn)/分,理論車速已經(jīng)達(dá)到220km/h。
因此電機(jī)功率足夠的情況下,乘用車并不需要采用變速箱。加了變速箱反而會(huì)比較麻煩,體積重量控制邏輯都是問(wèn)題,而能承受600-1000Nm的變速箱制造起來(lái)有一定難度,難以實(shí)現(xiàn)。而電動(dòng)機(jī)功率不足,受到體積限制的情況下,必須要加裝變速箱。以便低速時(shí)放大扭矩、中速時(shí)提高轉(zhuǎn)速、這樣電動(dòng)機(jī)利用率才能高一些,而乘用車只要電動(dòng)機(jī)功率足夠是不需要變速箱的。
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