汽车中最重要的技术是发动机和变速箱。然而,大多数电动汽车没有安装真正意义上的变速箱。那么为什么不使用变速箱呢?总之,没有理由为电动汽车使用变速箱,使用它的好处是有限的。 与内燃机发动机相比,电动机在产生输出和扭矩的性质上有所不同。内燃机将通过进气-压缩-爆炸-排气冲程产生的能量转换为旋转能量,并通过各种动力传递装置将其传递给车轮。创造能量的过程很复杂,必须通过许多机器。 当发动机运行缓慢时,产生的功率和扭矩也较小。发动机转得越快,输出就越高。但是,由于计算为输出 = 扭矩 x 转速,因此即使输出增加,扭矩也不会继续增加。这就是为什么在最大转速下可以发挥最大输出,但不能产生最大扭矩的原因。因此,在中低速范围内,即发动机的实际可用范围内,进行调校以显示良好的输出和扭矩更为重要,而不是像典型乘用车那样肆无忌惮地拥有高的最大输出和最大扭矩。 另一方面,电动汽车的电流流过电动机的那一刻起就施加了最大扭矩,尽可能地保持这个扭矩,直到出现电机的最大输出。之后,在电机达到最大输出的转速后,最大扭矩逐渐呈下降曲线。重要的部分是“可用的转数”。基于普通乘用车的内燃机发动机的可用转速为汽油机约6000至7000rpm,柴油机约4000至5000rpm。 但是,电动机可以使用至少 11000 rpm,最多 18000 rpm 或更高。它的旋转范围是汽油发动机的三倍,柴油发动机的四倍。出于这个原因,内燃机发动机通过引入变速器的概念来克服发动机的局限性,而电动机则不需要这样做。 原因是电机本身在任何旋转范围内都表现出足够高的效率。内燃机具有实现最佳效率的特定发动机速度。如果低于或高于这个区域,效率就会下降。但是,电动机可以在低速环境中利用 100% 的最大扭矩。加速时,电力消耗增加,但效率高于内燃机发动机。据说根据转速和扭矩变化的能量效率很高,大多数电动汽车的效率都接近80-90%,因此即使增加了变速箱,额外的效率提升效果也微不足道。 那么,变速箱本身对电动汽车真的没用吗?配备变速箱的好处是性能好,保时捷 Taycan 就是一个例子。Taycan 配备两速变速箱。1档减速比为15:1。很容易使用更高的扭矩来获得更大的力和更快的加速度。二档以约 110 公里/小时的速度传输,可通过 8:1 的减速比提高最高速度。 一辆典型的电动汽车最高时速为 160 公里/小时,很难超过 200 公里/小时,而 Taycan 可以行驶到 250 公里/小时,变速箱在提高性能方面发挥着重要作用。例如更强大的动力和更快的最高速度。但是,没有单独提及通过提高燃油效率来理想地增加里程的部分。 通过改变传动比,可以更快地提高加速度,也可以提高最高速度。相反,在高效驾驶时,能耗甚至更低。如果利用这些优势,即使电机性能降低,也可以保持类似水平的性能,进一步提高效率。否则,当使用相同的电机时,更高的性能成为可能。 博世宣布了一种名为 CVT4EV 的电动传动系统CVT4EV采用单模块结构,其中集成了逆变器、电动机和CVT变速箱,以减少体积和重量。对于汽车制造商来说,可以降低汽车开发和生产的成本和复杂性。得益于模块化结构,它可以应用于从普通乘用车到商用车和跑车的各种车型。 |
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