網(wǎng)友問(wèn)題:
純電動(dòng)汽車為什么不用變速箱?
網(wǎng)友回答:
天和Auto
電動(dòng)汽車并不是沒(méi)有變速箱,減速器可以理解為單速變速,這其實(shí)也是一種變速箱。
電動(dòng)汽車普遍沒(méi)有變速箱,原因并不是因?yàn)榻^對(duì)不需要,而是技術(shù)達(dá)不到。不過(guò)一般家用電動(dòng)車可以沒(méi)有,電機(jī)需要減速而不是檔位的變化,原因是因?yàn)殡姍C(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)。
如圖所示,簡(jiǎn)單的理解永磁同步電機(jī)在運(yùn)行中沒(méi)有摩擦、沒(méi)有震動(dòng)、沒(méi)有噪音,而這些正是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的所有特征。電機(jī)可以輕松達(dá)到一萬(wàn)轉(zhuǎn)以上,車速飛快的狀態(tài)下基本只有風(fēng)噪而掩蓋驅(qū)動(dòng)電機(jī)的聲音;但是發(fā)動(dòng)機(jī)如果到一萬(wàn)轉(zhuǎn)基本是在嘶吼,而且民用車一般五六千轉(zhuǎn)就斷油了,即使在這種轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音也大到難以接受。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有變速箱,通過(guò)一個(gè)齒輪比輸出動(dòng)力,那么發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就代步了車速,想要高速行駛發(fā)動(dòng)機(jī)就要高轉(zhuǎn)速運(yùn)行,噪音和震動(dòng)是不能接受的,發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)加劇磨損降低壽命,所以內(nèi)燃機(jī)匹配變速箱是必須的。
但是電機(jī)沒(méi)有這些問(wèn)題,一萬(wàn)轉(zhuǎn)也沒(méi)有可怕的噪音和震動(dòng),而且不存在磨損,所以不需要變速。不過(guò)轉(zhuǎn)速太高直接傳動(dòng)是不現(xiàn)實(shí)的,直驅(qū)一萬(wàn)轉(zhuǎn)是什么概念了。所以電機(jī)需要減速,只要能把轉(zhuǎn)速控制在更低的區(qū)間就足夠了,一個(gè)齒輪比可以做到所以減速器一般都單速,也就叫做電動(dòng)汽車專用單速變速箱。
不過(guò)電機(jī)并不是完美的,恒扭力可以瞬間爆發(fā)最大動(dòng)力,但達(dá)到恒功率區(qū)間扭力會(huì)明顯下降。
理論上通過(guò)傳統(tǒng)變速箱的多檔位可以緩解這個(gè)問(wèn)題,但這種變速箱只能承受小功率低轉(zhuǎn)速的電機(jī),反而會(huì)犧牲性能。在技術(shù)沒(méi)有突破之前,解決電機(jī)扭力衰竭只能通過(guò)加大功率電機(jī),這也是新能源汽車動(dòng)力越來(lái)越強(qiáng)的原因所在。
學(xué)究又不正經(jīng)的雜貨鋪
兩年半的純電動(dòng)車主很愿意回答這個(gè)問(wèn)題。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),電動(dòng)車不是沒(méi)有變速箱,只不過(guò)這個(gè)變速箱有名無(wú)實(shí),只有固定傳動(dòng)比,叫單級(jí)減速器更恰當(dāng)。
電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,內(nèi)燃機(jī)是利用化石燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。能量特性和物理結(jié)構(gòu)的不同,讓電動(dòng)機(jī)的低轉(zhuǎn)扭矩更強(qiáng)、峰值轉(zhuǎn)速高。
之所以不配多檔位變速箱,主要是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的高性能和高效率工作范圍都遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機(jī),而且噪音和平順性也比內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)得多。目前國(guó)內(nèi)所有自主品牌的A級(jí)純電動(dòng)車,電機(jī)的紅線轉(zhuǎn)速都在每分鐘10000轉(zhuǎn)以上,并且不到1000轉(zhuǎn)就能爆發(fā)最大扭矩。
而家用汽油車的紅線轉(zhuǎn)速只有6000-7000轉(zhuǎn),少數(shù)自然吸氣性能車和超跑也不過(guò)8000-9000轉(zhuǎn)。即便是調(diào)校優(yōu)秀的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)也要至少1200-1500轉(zhuǎn)才能爆發(fā)峰值扭矩。
同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速下的油耗和噪音也是咱日常開(kāi)車接受不了的,所以發(fā)動(dòng)機(jī)需要匹配多檔位變速箱來(lái)兼顧動(dòng)力、效率(即能耗)和靜謐性,勻速巡航把轉(zhuǎn)速控制在2000轉(zhuǎn)以下,需要急加速再通過(guò)降擋把轉(zhuǎn)速拉上去確保動(dòng)力。
但電動(dòng)機(jī)因?yàn)闆](méi)有曲軸和活塞運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械振動(dòng)和油氣燃燒,6000轉(zhuǎn)以內(nèi)都安靜得難以察覺(jué),即便6000轉(zhuǎn)以上的高頻電流聲也不會(huì)蓋過(guò)風(fēng)噪和路噪,而且始終平順如一。不得不承認(rèn),在這些方面,電動(dòng)機(jī)確實(shí)比內(nèi)燃機(jī)有很大的先天優(yōu)勢(shì)。
因?yàn)橹挥幸粋€(gè)檔位,純電動(dòng)車的車速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速始終成正比,速度越快轉(zhuǎn)速越高。以我這輛帝豪EV來(lái)說(shuō),紅線轉(zhuǎn)速12000轉(zhuǎn),表底14000轉(zhuǎn),時(shí)速100公里的巡航轉(zhuǎn)速6700轉(zhuǎn),已經(jīng)超過(guò)了大多數(shù)渦輪增壓車的紅線轉(zhuǎn)速。同樣是100km/h的車速,我的蔚攬2.0T+6速雙離合的轉(zhuǎn)速只有1700轉(zhuǎn)。不過(guò)純電動(dòng)車并不擅長(zhǎng)跑高速,尤其是100km/h以上,不僅加速開(kāi)始乏力,耗電量也噌噌地漲。
答主還發(fā)現(xiàn),雖然電動(dòng)機(jī)只有1個(gè)檔位,但傳動(dòng)比卻比一般汽油車的一檔小得多,帝豪EV的傳動(dòng)比大致和蔚攬的2擋相當(dāng),都是30km/h對(duì)應(yīng)2000轉(zhuǎn)。這就得益于電動(dòng)機(jī)低扭強(qiáng)大,0轉(zhuǎn)速起步毫無(wú)壓力。
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