在燃油車大行其道的時候,廠商紛紛會宣傳自家車型搭載6AT或7速雙離合變速箱,要麽就說變速箱來自愛信或采埃孚。但走入電動車時代後,似乎沒有誰再標榜自己使用何種變速箱,從而大家會認爲電動車沒有變速箱這一結構,這是否是一個誤區呢?電動車是不配擁有變速箱嗎?我們用本次新能源百科爲大家解答這一問題。
簡單來說,單純一個發動機,既無法驅動車輛前進,也無法兼顧低速和高速行駛。因此需要通過離合器和變速箱,靈活調節不同車速和不同動力需求下的發動機轉速。此外,發動機的合理工作範圍也比較窄,一般爲1000-4000rmp。變速箱爲了讓發動機轉速保持在合理的工作範圍,就無法固定在一個減速比來匹配行駛需要的轉速,因此需要多個擋位來提高發動機的效率。總而言之,變速箱是內燃機時代的“遺留産物”,因轉速帶來在扭矩方面的缺陷,讓變速箱必須存在。
[·2·電機有先天優勢,單速變速箱基本能搞定]
首先要告訴大家,電動車是有變速箱的,目前大多數電動車采用的都是單速變速箱,也就是說只有一個擋位的單擋減速器,可謂“一擋走天下”。由此一來,燃油車變速箱中的換擋邏輯和換擋頓挫等問題也就不複存在。
Ps:減速器和變速器兩者都是工作機與原動機之間速度變換的裝置。其中將原動機轉速變換成一種固定轉速輸給工作機的裝置稱爲減速器(一般是降低原動機轉速,實現定傳動比傳動);將原動機轉速變換成多種轉速輸給工作機的裝置稱爲變速器(實現可變傳動比傳動),下圖是減速器的工作原理。
我們再來看看電機的特性曲線,就用這個被用爛了的特斯拉的例子吧(實線是扭矩,虛線是功率)。從圖中我們可以看出,在轉速爲0的時候就可以輸出最大扭矩,不但不需要怠速,而且減速比也可以做得相對比較小,所以電動車搭載的那個“單速變速箱”其實是個減速器。
藍色區域爲電機的低效率區域(80%-90%),紅色區域爲高效率區域(90%-93%)。在起步階段,電機轉速較低,爲避免藍色區域,需要變速箱提高電機轉速到紅色區域。而在高速行駛階段,電機轉速較高,爲避免藍色區域,則需要變速器降低電機轉速到紅色區域。由此來看,只有兩擋變速箱才能使汽車在高低速情況下均保持在紅色區域。在量産車當中,爲了達到兼顧加速性能和高速性能,保時捷Taycan、奧迪e-tron就使用了兩擋變速箱。
第一,傳統變速箱的設計複雜,成本高,體積大,即使設計得再精密也存在效率損耗。對于電動車來說,沒有必要爲了一點點的改良而加入這麽一個費成本,占空間,又還損耗續航裏程的機械結構。省下變速箱的空間還可以用來安放更多的電池包,提升純電動車的續航裏程。
第二,兩擋變速箱能否快速或是大規模的投入市場,還與相關産業鏈、供應鏈的成熟程度有關,這一點從國內自動變速箱此前的發展曆程中便能看出。自動變速箱的控制和設計上的瓶頸或許沒那麽難以克服,但是自動變速器需要具備精密機械制造能力的産業鏈,而國內在這一方面還並不成熟。
[·5·全文總結] 總而言之,電動車沒有變速箱就可以正常行駛,主要是因爲電機的功能相比發動機的功能簡單又強大的多。但爲了讓電機處在高效的運轉區間內,變速箱也就應運而生。而單速變速箱是目前電動車的主要選擇,但是隨著相關技術的成熟,兩擋變速箱未來有望成爲一大趨勢。



