對于電動(dòng)汽車還需要安裝變速器嗎
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大多數(shù)電動(dòng)汽車只安裝了單速減速箱??梢岳斫鉃橹挥幸粋€(gè)檔位,且不能換擋的變速箱。只有少部分車車型帶有真正意義的變速箱,例如吉利的混動(dòng)車型,電動(dòng)機(jī)集成在雙離合變速箱內(nèi)部,充分利用了雙離合變速箱實(shí)現(xiàn)混動(dòng)、純電驅(qū)動(dòng)。
變速箱的作用就是為了彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的不足。發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩不足,不能直接驅(qū)動(dòng)車輪。變速箱多數(shù)情況下工作在減速狀態(tài),把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通過齒輪組降低,這樣就可以輸出一個(gè)很的高扭矩,相當(dāng)于把發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩放大了??梢詽M足車輛起步、加速需要的扭矩。而車輛高速行駛時(shí)需要的扭矩降低,對于高扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī),此時(shí)功率有富裕,因此提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速后可以有效降低油耗。所以通常變速箱高檔位已經(jīng)不再是減速,反而是增速,通過齒輪組把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速放大,使變速箱輸出軸的轉(zhuǎn)速高于輸入軸。
變速箱還有一個(gè)重要的功能:在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下可以讓車輛倒退,實(shí)現(xiàn)倒擋功能。因此燃油車上變速箱是不可缺少的部件。
而在電動(dòng)汽車上,更多的汽車只是采用了一個(gè)固定速比的減速箱而已。難道變速箱很貴嗎?其實(shí)并不是這么回事,這是電動(dòng)機(jī)的特性決定的。電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的特性是不一樣的,內(nèi)燃機(jī)最大扭矩需要轉(zhuǎn)速支持,即便是小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),最高扭矩時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也要在1400轉(zhuǎn)/分以上。而電動(dòng)機(jī)就不一了,電動(dòng)機(jī)前半段工作在恒扭矩區(qū)間。
例如某直流永磁電動(dòng)機(jī)0-3000轉(zhuǎn)時(shí),一直保持140Nm的最大扭矩。即使是幾十轉(zhuǎn)那么輸出也是140Nm的扭矩,這就代表只有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)輸出最大扭矩,這點(diǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)的特性完全不同的。既然起步就可以輸出最大扭矩,那么就不需要變速箱來放大扭矩。只要發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大,完全不需要變速箱。
例如主流電動(dòng)機(jī)最大功率135kw,但是扭矩可以達(dá)到315Nm。這種情況下只需要一個(gè)固定減速比的減速箱而已。車速提升后,對扭矩扭矩需求降低,而電動(dòng)機(jī)后半段則工作在恒功率區(qū)間,恰好滿足了車輛對動(dòng)力的需求,而且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速足夠高,一個(gè)固定速比的減速箱就可以滿足車輛需求。
固定速比的單速變速箱中低速效率比較高,高速行駛時(shí)效率就差了一些,難以兼顧兩個(gè)極端。如果高速行駛時(shí)進(jìn)一步降低傳動(dòng)比, 那么可以提高最大時(shí)速、降低電耗、提高續(xù)航里程。但是真正的電動(dòng)汽車多檔位變速箱還沒有廣泛應(yīng)用。多檔位變速箱體積增加、控制系統(tǒng)難度增加,而電動(dòng)車極速行駛并不是目前的追求,夠用即可。電機(jī)功率足夠的情況下,單速變速箱更穩(wěn)定一些,成本低。而目前混動(dòng)車型采用拉變速箱,是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)功率較低,只能通過減速的辦法提升扭矩來驅(qū)動(dòng)車輛。同時(shí)也帶來了電耗高的缺點(diǎn),能量損失大,耗電量也高一些。