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电动车为什么用变速箱_电动汽车为什么不像燃油汽车一样采用多档位的变速箱?

2023-10-20 16:30:19 101 0条评论

大家好!今天让小编来大家介绍下关于电动车为什么用变速箱_电动汽车为什么不像燃油汽车一样采用多档位的变速箱?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1.欲刮“变速箱”之风? 博世推出电动车专用CVT4EV
2.电动汽车为什么不像燃油汽车一样采用多档位的变速箱?
3.电动车有变速箱吗

电动车为什么用变速箱_电动汽车为什么不像燃油汽车一样采用多档位的变速箱?

欲刮“变速箱”之风? 博世推出电动车专用CVT4EV

一直以来,纯电动车型独特的做功特性,让大家在变速箱方面有些疑问。

如果说是广义上的变速箱,那所有电动车都是有的;但如果说是多速比的变速箱,那么绝大多数电动车是没有的。对此,不懂的人会说:“电动车不需要换挡吗?而懂得人会问:“为什么不给电动车使用变速箱来提高极速,并有效降低电耗呢?”

近日,博世将这份“答案”写了出来:博世推出电动车专用CVT变速箱——CVT4EV,具有负责控制电动机转速和电动机转矩的操作逻辑。意思就是说,电动车减速箱,变成了无级变速箱。

要知道,其实关于电动车多速比变速箱,博世并不是“第一个吃螃蟹的人”。电动车巨头特斯拉,在早期也曾计划搭载180kW电机+2挡变速箱的动力系统,变速箱委托英国Xtrac公司生产,原以为计划进行的比较顺利,但研发出来的变速器样机压根就没有通过测试。无奈之下,最终马斯克只能取消安装二级变速器的计划。

而后,一向“为速度而生”的保时捷品牌在旗下纯电动车型——Taycan上却应用了两挡变速箱。之所以选择开发两挡变速箱的原因,保时捷给出的答案是:“为了追求更好的动力表现及经济性”。现在看来,或许也是因为这一点,Taycan?在百公里加速上达到了比特斯拉?Model?S?更快的2.61秒。

只不过,根据博世CVT4EV变速箱目前所曝出的数据来看,可能并非为性能而生。

官方消息,博世CVT4EV变速箱采用集成式设计,内部并没有传统变速箱的液力变矩器、行星齿轮、离合器等复杂结构。另外,它可以在宽广的速比之间灵活调变,既可以放大车辆起步所需扭矩,还会减少电动机的高能耗、低效率的运转时间,而在高速行驶时,电机可以维持在最高效的转速范围。

实际上这并不难理解。要知道,变速箱实现动力源(发动机或电机)与整车输出端(轮端)之间的速度的传递关系是:

以某款燃油举例,挡位速度比的数值定然是越来越小,而随着挡位的提升,车速越来越快。(虽说本次博世推出的CVT没有自动变速器复杂的行星齿轮组,变速比不是间断的点,而是一系列连续的值,但意思相近)。整车相关参数如下:

众所周知,市面上电动车的转速一般可以轻松达到8000-15000rpm。以特斯拉?Model?S?P85为例,该车变速器为单速变速器,也可以理解为它只有1个挡位,传动比速为9.73,装备的轮胎直径约为0.703m,当电机以8000rpm的转速运转时,理论车速为(即:1h=60min;1米=1000ml):

由此不难看出,即便是一个挡位的电动车,电机只要能够达10000rpm以上,基本可以达到100km/h的车速。

而对于燃油车来说,一般车型的转速都在6000rpm以下,如果同样为9.73的传动比速,装备的轮胎直径仍约为0.703m,即便是发动机转速为峰值6000rpm,理论车速为(即:1h=60min;1米=1000ml):

想要再提高车速?对不起,发动机的转速已经达到峰值!

转换至电动车层面本质相同:单速变速箱的电动车尽管也能跑到120km/h以上的极速,但可以预见的是,电机转速已然达到10000rpm以上。这时,不仅对电池的耗电量很不友好,且车辆的NVH等方面的表现也可想而知!

而博世推出的电动车CVT变速箱,则可以采用无级变速来调节速比,进行速比切换。具体来讲,就是让电动车在高速巡航时,通过速比的切换,把电动机转速控制在相对更低转速(例如6000-10000rpm)的范围内,让动能效率更高,从而实现更佳的续航表现,享受更舒适的驾驶环境。当然,所谓“一挡”挡速比相对更高的话,同样可以提高电动车在起步、加速和爬坡等工况时的动力效率。

因此,从上述不难看出,本次博世推出的电动车CVT变速箱的重点是,保证动力效率,降低能耗提升续航为主,同时可提升车辆的NVH表现以及平顺性。

对此,博世官方透露:“CVT4EV变速箱可以帮助电动车提高WLTC工况续航约4%,且在匀速工况测试中有更节能的表现”。

写在最后

实际上大家都知道,对于携带高转速电机的电动汽车来说,单速减速器已然够用,且具有稳定性好、平顺性好、成本低等特点。但不得不说一句,够用只是够用,不代表够好。不管从电动车未来的发展方向,还是为了确保高级的驾驶品质,搭配多速变速箱对于电动车来说是一个更优的选择。就像当初的造车新势力,相信“变速箱”之风只要掀起,就会是一场波澜。

只不过现在看来,电动车多速变速箱的匹配也并非那么简单。相比燃油车来说,超高的扭矩会让变速在热管理、耐久性以及四驱的匹配性方面,都会有更高的挑战。另外,相比于单速减速器来说,成本也是需要面临必然问题。

最后总结一下:从当下的电动汽车的发展阶段来看,搭载多速变速器并不是必然选择,主机厂更大的投入精力仍会是电池。只不过“螃蟹”(指:电动车多速变速器市场)总要有第一个人先吃,电动车巨头特斯拉没能吃了,但供应商巨头博世选择无级变速下手了!

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

电动汽车为什么不像燃油汽车一样采用多档位的变速箱?

单速变速箱是单级齿比变速箱、固定齿比变速箱,一般多用于电动车。

电动车使用的高速电动机,通过电控系统进行调速。而固定齿比变速箱可以通过齿轮的不同速比来改变车速。

这种结构缺点使得电动车起步能耗大,电动机转速大,变速箱调速功能单一,在高速行驶状态下,不能通过变速箱超速档齿比小于一的档位,降低电动机转速,单级变速箱也使得车辆的急速不高。

纯电动汽车采用固定齿比的单速变速箱特点是故障率小了很多,但齿轮间隙很大,电机启动和停动,?都会有齿轮撞击感,?不柔顺?。

扩展资料

优点是:成本低、结构简单易安装、故障率小、动力损失小、体积小。

缺点是:当电动汽车的速度到达极限之后没有提升空间,所以的速度受到制约,高速经济性不高。在固定功率相同的条件下,采用异步电动机的电动车车速更快,但是和固定齿比变速箱匹配之后,速度却没有提升。即便是加速强悍的特斯拉,在中后段的加速表现同样不佳,这就是受固定齿比变速箱的影响。

纯电动汽车搭载两速变速器,耗电量低,加速性能强,但开发难度也非常大。理想中的电动车多齿比变速箱须具备体积小、质量轻、传动效率高的特点。

电动车有变速箱吗

我们都知道,纯电动车一般搭载的都是单级减速器,也就是固定齿比变速箱。传统燃油车则不同,大都匹配多级减速器,即多档位变速箱。为什么会这样呢?这是因为电动机和传统燃油发动机存在不同的动力输出特性,主要区别体现在以下几个方面:

1、电动机的转速范围宽。以主流的车用交流电机为例,其转速区间可达到0-15000rpm,而传统内燃机的转速范围普遍都很狭窄。一般汽油发动机的转速大概在500-8000rpm,7000rpm就是红区,甚至有些出于对发动机的保护,在6000rpm左右就会自动切断供油,至于柴油机就更低了。

电动机动力输出特性

2、受先天特性决定,电动机在较低转速下就能实现最大扭矩,也就不需要多级变速箱来放大扭矩。通过电动机的输出特性图我们可以很直观地看到,除了低转速下能够释放大扭矩之外,电动机还有着很大的恒功率区间,而且中低转速区间非常高效。有数据显示,电动机的运转效率接近90%,而传统燃油车的最高效率仅在42%左右。

3、与电动机低转速下就能释放大扭矩截然不同的是,传统燃油发动机在低转速下可输出扭矩极低,而且最大扭矩转速区间较为狭窄,普遍在1000-4000rpm。另外,越过最大扭矩转速区间后,传统燃油车的高转速区间可输出扭矩会直线下降。

以上这些传统燃油车的动力输出特性会带来哪些问题呢?首先,低扭弱导致无法启动汽车;其次,一个档位不能同时兼顾高速和低速行驶工况,这就涉及到“减速比”的问题。低扭弱,需要更大的减速比放大扭矩,车速升高后,就需要更大的减速比来获得更快的车轮转速。

这里举个例子,假设某量车的怠速转速为600rpm,1档怠速行进速度为5km/h,如果只有这一个档位,即使汽油机转数升至6000rpm,车速也不会超过50km/h,所以多档位是必须的。

而电动机得益于宽泛的有效转速区间,也就不会面临这些的问题——电机的低扭够大,而且转数足够高,可以很从容地利用某个中间档位同时实现起步和120km/h甚至更高的车速。

简而言之,传统燃油车之所以需要多级档位的变速箱,是为了弥补传统传统燃油发动机低转速下扭矩不足的特性。

纯电车单级变速箱的不足

电动机的动力输出特性决定了纯电动车在起步阶段有着异常优异的加速性能,比如特斯拉Model S(参数|) Performance 高性能版的百公里加速时间仅为2.6s,而兰博基尼Avenntador SVJ的百公里加速时间为2.8s。要知道,两款车型的价格差了好几倍!

但受制于动力输出特性,纯电动车在极速上远不如传统燃油车。Model S Performance 高性能版的极速为250km/h,兰博基尼Avenntador SVJ的极速为351km/h,足足差了100km/h。那这是什么原因导致的呢?

纯电动车在极速方面落后于燃油车,主要还是因为减速比。虽然纯电动车在起步阶段便可释放最大转速扭矩,但达到一定速度后,固定齿比变速箱无法帮助释放轮上扭矩,使得纯电动车在中后段加速能力疲软。另外,出于对动力电池和电动机的保护,系统也会限制最大功率的持续发力。由于不能保持持续高效的加速能力,纯电动车的极速自然而然就低了。

所以,纯电动汽车并非绝对地不需要多档变速器,而是现在条件下,使用多档变速器“划不来”——单档变速器就能实现不错的性能和经济性,干嘛还要使用更复杂、成本更高的多档变速器呢?当然,也有一些特殊设计的车型已经为电机匹配了多档变速器,以后会是趋势,用不了几年,普通电动小客车也可以见到多档位的变速器。

电动汽车也是有变速箱的。

1、传统内燃机汽车一定要有变速箱,纯电动汽车会直接没有但并非一定没有变速箱。

2、虽说电动汽车会直接没有变速箱,但通常情况下,有变速箱的电动汽车设计更为合理。电动车有变速箱但电机不需要变速箱的原因:电动车的核心是DC电机,功率转换效率高。它由定子和转子组成。

转子线圈切割定子形成的电磁场中的磁力线。转子的励磁功率越大,转子的扭矩越大,转速越快,最高的将直接达到1万转以上,将直接满足汽车的行驶需求并减少不必要的中间能耗。

汽车的蓄电池保养周期是多久?

普通的蓄电池又称为铅酸蓄电池。主要优点是电压稳定、价格便宜,但是需要日常维护。正常情况下,原装铅酸蓄电池的寿命是2年,或者2万公里左右,需要定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。

现在越来越多的车辆使用免维护蓄电池,顾名思义最大的特点就是“免维护”。在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水,正常情况下免维护蓄电池的建议更换周期为3年左右。