新能源车为什么可以不用变速箱?

2017-05-18 来源:梦之城娱乐注册 责任编辑:孙永乐
  变速箱是传统燃油车的核心部件之一,其对汽车的驾驶体验有着至关重要的影响,从手动到自动,从4速到9速乃至10速,各大厂商对于新型变速箱的开发也是不遗余力。但在新能源车领域,变速箱似乎是个可有可无的部件。新能源车的哪些特征使得变速箱这个曾经的“汽车三大件之一”变成了可有可无的部件,下面我们去一探究竟。  首先,我们先了解一下变速箱的作用。  在汽车上变速箱有两大基本功用,其一,配合离合器,保证汽车正常起步,不至于因起步负载过大而熄火,其二,在车主不断变化车速的过程中,通过档位的切换(变速比)使得发动机稳定处于工作转速。现在的变速箱技术已经完全能够满足以上两大基本诉求,所以,现在的变速箱开发侧重点在于,使得发动机更精确得处于燃油效率最高的转速,所以档位越来越多。  ▼高性能超跑  欧洲三大神车——法拉利辣法、迈凯伦P1、保时捷918,这三款顶级新能源超跑属于都是有变速箱的,设计上传承了方程式比赛的动力结构,用的都是以换挡速度见长的双离合变速箱。
  这些旗舰跑车是需要变速箱的。在这类车型上,内燃机依旧是汽车的主要动力来源,电动机作用是在加速阶段提供大扭矩输出,提高加速能力,这也是三大神车的性能够超越大多数传统超跑的最重要原因。  ▼常规油电混动车  丰田无疑是油电混动车领域的大佬,其旗下的混动车,例如新普锐斯、卡罗拉双擎以及雷克萨斯LS 500h,用的都是专用的E-CVT无级变速箱,虽然没有档位,但确实能够变速。本田雅阁和思铂睿的混动版也是类似的结构,基本上国内大部分合资混动车/插电式混动车都用的E-CVT变速箱。  这类产品主打的燃油经济性,不需要车子体现出多么彪悍的性能,驱动车辆这件工作大部分都交给了电动机,发动机往往作为储备动力使用,顺便给电池充充电,也就不需要为其准备变速箱,专职转速、扭矩之间的关系。而E-CVT的主要作用并不是为发动机变速,而是耦合发动机和电动机的两种动力来源,其物理属性和功能属性都与传统CVT变速箱完全不同。  ▼纯电动车  再说说纯电动车,特斯拉旗下的两款电动车Model S和Model X都是没有变速箱的,国内大部分纯电动车都没有物理意义上的变速箱,很多人可能看到部分车的档把以及在仪表上看到有档位显示,但实际上那些都是迎合消费者的模拟档位,电动机不本身并不需要齿轮变速机构的辅助就能在各个转速下稳定工作。
  相比内燃机,电动机的输入功率对动力特性表现有着更强的掌控力。以纯电动普遍使用的永磁同步电机为例,只要接通电源,其在零转速下就能输出超强扭矩,而内燃机则有个启动和怠速的概念;另外,经济工况转速范围也比内燃机广,0-7000转都属于正常工作范畴。  启动时,内燃机需要离合器、变速箱的配合才能实现零负载启动,进入工作转速;起步时,因为发动机承受不了瞬间大扭矩,所以需要离合器(软连接)和扭矩放大(低档位);高速时,转速太高对节油不利,所以需要转速放大器(高档位)。为了使得内燃机尽可能精确得处于燃油经济性最高的工况,变速箱需要快速响应配合协调,所以现在的变速箱档位越来越多,换挡越来越快。  至于电动机则完全不存在这样的问题,从零转速开始就严格执行“功率=扭矩×转速”的公式,不存在启动的概念,不踩油(dian)门(men)就等于停车;起步时就是经济工况转速,永磁同步电机平均效率90%,而内燃机能达到40%就算黑科技了;车主对性能的要求,完全可以通过输入功率(油门)的变化达成,低速不需要扭矩放大,高速不需要转速放大。  ●小结:  在结构上,电动机要比内燃机简单得多,并且其外特性也不想后者那样挑剔,输入功率变化(相当于内燃机的给油)就能完全满足汽车调速的需求,不需要离合器、变速箱来协调工作。当然,电动机也是可以有变速箱的,两三个变速齿轮组即可(例如宝马i8),电动机虽然不同转速、负载的效率波动小,但蚊子腿也是肉,谁还能闲效率太高。

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