电动车有没有必要配上变速箱

国产汽车 车品试用 2024-07-03 2081

现阶段,大部分电动车不用多挡位变速器的原因无非以下2点:

・多挡位变速器于内燃机而言是必需品,于电动车而言是非必需品。

・电动车加多挡位变速器技术难度大,若无技术沉淀,会导致收效甚微,甚至还会增加成本。

作为汽车三大件,发动机的物理特性决定了变速器是发动机不可拆分的CP,好的发动机只有配上好的变速器才能平稳且高效地输出和分配动力。

于内燃机而言,多挡位变速器的作用,笼统的说就是在汽车行驶的过程中,通过挡位的变换,改变变速器的传动比,扩大发动机的转速范围和扭矩范围,协调发动机转速和车轮的行驶速度,充分利用发动机的高效率区间。倒挡时单纯靠发动机是无法实现的,需要变速器的参与。怠速时也需要它实现空挡,切断动力。可以说没有变速器的发动机,就无法驱动汽车。

而相较于燃油车,电动车在结构上发生了很大的改变,得益于其独特的做功方式,使其拥有与燃油车完全不同的工作特性。电机成为了电动车的核心部件,不需要变速器也照样行驶。

那燃油车的必需品就怎么成了电动车的鸡肋了?

电机加多挡位变速器也并不是不可能,多挡位变速器对于电动车而言,就像变速器之于自行车:没有也行,有就更好。

与内燃机不同的是,电机转速高,转速范围大的特性决定了它在低转速下就能实现高扭矩。电机的最高转速可比普通汽车的内燃机大多了,一般的内燃机6000-7000rpm以上就到了红线区了,而电机的最高转速基本都是15000+rpm,甚至超过20000rpm,因此电动车的起步和提速只需要提高转速。

电动车几乎没有最佳转速这个概念,但是为了追求更优性能,也有电动车开始使用多挡位变速器,只是所用多挡位变速器不是内燃机那种六挡位、八挡位,而是2挡位变速器。比如保时捷Taycan(图片|配置|询价),路特斯EMEYA。

Taycan 最低售价:89.80万起 图片 参数配置 询底价 懂车分4.31 懂车实测空间·性能等 车友圈7万 车友热议 二手车49.98万起 | 128 辆

路特斯Emeya繁花 最低售价:66.80万起 图片 参数配置 询底价 懂车分暂无 懂车实测暂无 车友圈7676 车友热议 二手车暂无

电动车还存在一个致命缺点,就是续航能力。与内燃机相反的是,电动车低速行驶时相对来说省电,而在高速时,巨大的耗电量让人不得不产生续航焦虑。

解决这个问题的手段除了增大电池容量以外,节能降耗、提升性能也是一个方向,电动机+多挡位变速器就是方案之一。

简而言之,与单速变速器相比,增加多挡位变速器可以实现更好的加速和极速。

目前,有不少电动车配备了单级减速器,得到了不错的效果,但是也存在一些缺点,比如在高速行驶状态,电机仍一直保持极高的转速,这对续航里程和噪声控制都是不利的。如果我们换成多挡位变速器会怎样?我们来看下面的比较数据。

假设我们有一辆普通的电动车,A级轿车,重量1600kg,电机最大功率80kW,电机最大扭矩255N·m,电机额定转速3000rpm,电机最高转速9000rpm,轮胎规格215/50R17,风阻系数0.3,迎风面积2.08㎡。

得到的单挡位变速器与多挡位变速器(2挡)的对比结果如下:

显而易见,多挡位变速器在几项数据上的表现都“吊打”单挡位。

增加极速。我们都知道,电动车可以弹射起步,甚至可以和超跑一较高下,进入三秒俱乐部的也不在少数,比如极氪第三款作品ZEEKR X,百公里加速成绩跻身3秒俱乐部。但是电动车在极速上的表现却不如燃油车,极速上限低且维持时间短。这时候我们可以通过增加一个多挡位变速器,在到达指定车速时,变速器就降挡,然后使其得到更高的极速上限。

提高电机效率,降低能耗。虽然电机的高效区间比发动机宽很多,但是电机也有低效区,我们可以通过多挡位变速器来调整速比,让电机更多的在高效区工作,从而降低能耗,改善高速行驶状态电动车续航大打折扣的问题。

保证电池的使用寿命。电动车的电机操作是采用的大功率电子设备,因此易产生高功低频的电磁干扰,而电动车对性能要求、效率以及安全性的要求比较高;同时过于频繁的功率变化也容易降低电池组的寿命。通过加装多挡位变速器,可以将电机的转速控制在合理的区间内,避免频繁的电机功率变化,从而保证电池的使用寿命。

当然,这同时也会带来一系列新的难点:

传动效率较低。我们都知道,变速器的传动效率并非100%,其自身是有损耗的;而且变速器自重也不轻,再加上一个离合器,会使车重变大,从而降低续航。

成本提高。变速器和离合器所产生的采购成本。

机构复杂,调教难度大。从制造角度来看,单速变速器最大的好处就是成本和简单性,而多挡位变速器从研发,到生产,再到维修,都会增加不少难度。

既然有诸多难点存在,那是不是就没有研发成功的电机+多挡位变速器的实车呢?

答案当然是:有!且已有量产车型。

目前市面上有且只有电机+2挡位变速器,当然也不排除未来会有4挡位,6挡位电动车专用变速器。早在2006年,就有车企开始计划在电动车上搭载两速变速器。

慢慢的,别的车企也陆续尝试搭载两速变速器。

因此,并不是电动车不需要、不能搭载,ZF、BOSCH都有在研发电动车专用变速器。只是以目前的技术水平来看,电机+变速器的组合,还没有找到一个很优的解,或者说时机还还没到最成熟的阶段。

结语:

总而言之,加入变速器的电动车,整体性能会有所提升。如果能让小功率电机,搭载变速器后,既能提升加速能力,又能增加续航里程,何乐而不为?

然而目前来看,不是技术不香,而是开发起来很困难,最终体验不好。

随着电动车行业的不断发展,属于电动车的变速器也会不断更新,相信有一天变速器会使电动车如虎添翼。

版权声明

本文仅代表作者观点,不代表平台立场,如有侵权请联系qq303154759进行处理,未经许可,不得转载。

分享:

扫一扫在手机阅读、分享本文