電動汽車減速器

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爱尚app官方下载:電動汽車到底要不要變速箱?終於有答案了

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爱尚app官方下载:電動汽車到底要不要變速箱?終於有答案了

發布日期:2018-07-25 作者:溫嶺市爱尚app806tv機械製造有限公司 點擊:

變速箱是傳統內燃機汽車的標配,卻時常缺席於電動汽車(純電動,不包括混合動力)。那麽,電動汽車到底需要變速箱嗎?

本文從2個層麵來分析這個問題:

1、為什麽電動汽車可以選配變速箱,而傳統內燃機汽車必須配,沒有選擇權?

2、如果電動汽車可以選配變速箱,那麽變速箱是錦上添花還是畫蛇添足呢?

首先,為什麽電動汽車可以沒有變速箱?

與電動汽車的電機相比,內燃機是一個複雜得多的係統。經過上百年的改進,現代內燃機的性能已經相當強勁了。在武林中,內燃機就是一個高手,但是這個高手有幾個弱點:

特點1、低轉速下無法輸出轉矩(武林高手站著不動打拳,是沒力的。必須邊跑邊打才有力)。

特點2、高轉速下最大輸出轉矩急劇降低(跑太快了,也沒力出拳了)。

綜上,內燃機的可工作範圍較窄,典型範圍1000-4000rpm。

這會帶來什麽問題呢?

首先,沒法啟動汽車;

其次,不能兼顧低速或高速行駛(若減速器的減速比高,則隻能低速不能高速;若減速器的減速比低,則隻能高速不能低速)。

變速器與離合器就是為了解決這兩個問題而生:

1、離合器斷開時切斷阻力,使內燃機可以在無負載的情況下啟動,進入舒適的“工作範圍”。僅有離合器還不行,變速器也要掛在低速檔,從而使內燃機有足夠的輸出轉矩使車輛加速。

2、車輛在加速或在不同速度的巡航過程中,變速器要換到合適檔,以使內燃機能夠順暢地工作。

電動汽車的電機,與內燃機相比,有兩個特點:

1、低速,甚至零轉速下也可以輸出很大的轉矩。

2、工作範圍特別廣,典型範圍0-7000rpm。(當然,以永磁同步電機為例,在高轉速下,輸出轉矩也會逐漸下降)。

正是由於以上兩點,即使沒有離合器與變速器,電動汽車也是可以正常工作的。

這一層麵問題比較簡單,各方觀點也達成了共識:沒有變速箱,電動汽車照常可以跑,而內燃機就歇菜了。

而第二個層麵的問題就比較複雜了。

對電動汽車來說,變速箱是錦上添花還是畫蛇添足呢?

A、增加變速箱,會增加電動汽車成本?

B、增加變速箱,會增加電動汽車重量?

C、增加變速箱,經濟性提升有限?

如果隻是淺層次的分析,很容易得到錯誤的結論:平空增加了一個變速箱,那成本當然要上去了啊,重量肯定要提升了啊!為了得到相同的性能。

關於這個問題,我想以一個經典車型為例來進行分析:

特斯拉的第一個車型Roadster的最初設計是180kW電機+2檔變速箱,後來由於變速箱生產質量的問題,被迫采用了第二種方案,取消了變速箱,但為了達到相同的動力性能,使電機功率增大到240kW才能達到相同的性能。為了配合更大的電機,電池也需要從60kWh增大到80kWh以提供更大的輸出功率。(詳見wiki百科的Roadster詞條,具體數據可能有出入,請指正)

讓爱尚app806tv總結一下:

原方案:180kW電機+60kWh電池+變速箱

新方案:240kW電機+80kWh電池

以此例來看,“為了達到相同的動力性能”,特斯拉的新方案去掉了變速箱,但被迫換用了更大的電機,以及20kWh的電池。大體估計一下,這成本與重量肯定都上去了!

因此,至少以特斯拉的例子來看,增加變速箱,是可以降低電動汽車成本的,是可以降低電動汽車重量的。為了避免錯誤的分析,一定要記著前提:“為了達到相同的動力性能”。

再分析一下,增加變速箱,經濟性提升有限嗎?

量化的計劃需要詳盡的仿真。定性的來看,在現階段的商業環境下,電動汽車為了取得市場,一般要具備很高或較高的動力性,簡單的來說就是用更大的電機。而動力性與經濟性一般是存在trade-off的關係的。

打個比方吧,動力性就是一匹奔跑在草原上的駿馬,使駕駛員在超車、跑高速、起步時很爽;而經濟性就是一頭忙碌在農田的黃牛,勤懇地工作,使駕駛員在巡航時可以盡可能地居家省油。如果讓駿馬去耕地,讓黃牛去草原,都不太合適。而電動汽車為了能賣得出去,就必須得強調自己既是駿馬、又是黃牛。這時候,就需要變速箱才能駿馬與黃牛兼得。

網友曾提出一個觀點,就是一匹駿馬電動車,即使沒有變速箱,黃牛特性差一點,但也隻不過多費了5%的電而已。而電費那麽便宜,“5毛錢一度電計算,不過才7毛5分錢”。

對此觀點,個人有兩點看法:

a、變速箱節省5%的電量是一個保守的值。

b、在裏程焦慮普遍存在的情況下,節省的電量不應該以電費來計量,而應該以電池容量來計量。比如說,省下了1度電,不應該算做省了5毛錢,而應該計算為多買了1kWh的電池。

綜上來看,對電動汽車來說,變速箱是錦上添花,而不是畫蛇添足。

那麽,為什麽國內外還是有好多電動汽車沒有變速箱呢?

並非他們不懂得錦上添花的道理,而是因為:

1、國外:適配於高速電機的變速箱生產不出來。典型例子是特斯拉,那個變速箱供應商搞不出來,使特斯拉的車晚出來一年,差點把特斯拉搞死。

2、國內:變速箱供應鏈弱、整車廠集成控製能力弱,導致不想用變速箱。(這些設計出來的電動汽車估計也沒打算真的賣吧)這一般出現於國內的廠家。這裏值得一提的是,電動汽車如果不用變速箱,連離合器都可以省了,這使整車集成的難度大為降低啊!

對本文做一個總結吧,3個觀點:

1、沒有變速箱,傳統內燃機汽車就不能跑了,電動汽車照常跑。

2、有變速箱,電動汽車會更好,是錦上添花,而不是畫蛇添足。

3、國內外廠商也懂錦上添花的道理,但會由於其他方麵的難處而棄用變速箱。

電動汽車變速箱 SSV7

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