萨克斯风2020-08-02 17:15:50

与电动汽车的电机相比,内燃机是一个复杂得多的系统。经过上百年的改进,现代内燃机的性能已经相当强劲了。在武林中,内燃机就是一个高手,但是这个高手有几个弱点:

 

特点1. 低转速下无法输出转矩(武林高手站着不动打拳,是没力的。必须边跑边打才有力)。

特点2. 高转速下最大输出转矩急剧降低(跑太快了,也没力出拳了)。

综上,内燃机的可工作范围较窄,典型范围1000-4000rpm。


这会带来什么问题呢?

首先,没法启动汽车(特点1);

 

其次,不能兼顾低速或高速行驶;

(特点2.若减速器的减速比高,则只能低速不能高速;若减速器的减速比低,则只能高速不能低

变速器与离合器就是为了解决这两个问题而生:

离合器断开时切断阻力,使内燃机可以在无负载的情况下启动,进入舒适的“工作范围”。仅有离合器还不行,变速器也要挂在低速档,从而使内燃机有足够的输出转矩使车辆加速。
车辆在加速或在不同速度的巡航过程中,变速器要换到合适档,以使内燃机能够顺畅地工作。
而电动汽车的电机,与内燃机相比,有两个特点:

低速,甚至零转速下也可以输出很大的转矩。
工作范围特别广,典型范围0-7000rpm。(当然,以永磁同步电机为例,在高转速下,输出转矩也会逐渐下降)。
正是由于以上两点,即使没有离合器与变速器,电动汽车也是可以正常工作的。

 

电动汽车最好还是配上变速箱
但是,可以不用变速器不等于一定不用变速器。不用变速器+离合器,电动汽车可以完成行驶的基本功能;但是,给电动汽车匹配上 变速器+离合器, 可以如虎添翼,具体来说,有以下几个优势:

1. 无变速器的纯电动汽车中,电机的工作转速范围特别广,不可避免地会遇到噪声问题。
2. 离合器不仅有传输/断开转矩的功能,还有扭矩减震功能。无离合器的传动系统需要额外的减震装置或减震算法。
3. 行驶经济性: 有变速器的话,可以通过换档使电机处于效率更高的区域。
4. 行驶动力性: 同样性能的电机,在变速器的帮助下可以使整车的动力性更强(典型的指标是百公里加速性能提高)。
5. 生产成本: 为达到相同的性能,有变速器可以有效地减少电机指标与电池指标。举一个非常有说服力的品牌的例子,那就是特斯拉。


Tesla 的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机+2档变速箱,后来由于变速箱生产质量的问题,被迫采用了第二种方案,取消了变速箱但使电机功能增大到240kW才能达到相同的性能。为了配合更大的电机,电池也需要增大到80kWh以提供更大的输出功率。 (具体数字指标可能略有出入)。

之所以现在中国国内外有不少电动汽车没有变速箱,并不是不想用,而是由于以下两个原因:

1. 变速箱生产不出来:比如特斯拉。
2. 变速箱供应链弱、整车厂集成控制能力弱,导致不想用变速箱。(这些设计出来的电动汽车估计也没打算真的卖吧)这一般出现于中国国内的厂家。

bushihandyman2020-08-02 21:08:48
变速箱也有传动效率问题,加速性能会好点,功耗没啥帮助
难得糊涂一次2020-08-02 21:50:10
便宜的电车比较需要
leileileilei2020-08-02 22:01:17
弱弱的问一下:”低速,甚至零转速下也可以输出很大的转矩。“, 不烧电机?零转速应该说明带不动负载。内燃机如果负载大也一样憋熄火。
bushihandyman2020-08-02 23:20:15
电车用的是伺服电机,理论上甚至可以不需要刹车
难得糊涂一次2020-08-03 00:42:40
能够倒转的不容易制造吧
khyang862020-08-03 01:30:20
特斯拉應該是用電子方式解決變速問題,机械變速増加了重量
khyang862020-08-03 01:33:55
起歩時一定從零轉速開始,電子馬達的扭力在零轉速時最大
bushihandyman2020-08-03 12:30:09
正反转是最基本的功能,没有任何问题。
难得糊涂一次2020-08-03 19:23:39
电车倒车时马达是反转的?
bushihandyman2020-08-03 21:20:33
应该是,特斯拉有单电机版和多电机版,机械换向对多电机的肯定比较困难,成本上也不合算
难得糊涂一次2020-08-03 23:38:26
我的直流电吊扇倒转正转是没有什么不同
leileileilei2020-08-04 05:32:33
明白了, 谢
ezf2020-08-04 19:45:31
调高电压电机转速自然增加,电单(动)车要啥变速箱?
bushihandyman2020-08-04 22:45:13
是调高电压吗?记得伺服电机是调高单位时间内送出的锯齿数
ezf2020-08-07 04:11:17
电机可以通过调高电压或电流来增加或减少力矩,