特斯拉電動汽車有變速箱嗎
所以相比於傳統的燃油車而言,沒有了變速箱的結構就意味著車內的噪音得到很大的降低,同時缺少了燃油車變速箱換擋時的頓挫,在動力的傳輸過程中也相對比較順暢。
新能源汽車結構與原理
目前市面上絕大多數的新能源車輛都是純電動車為主,而它們的結構相比傳統燃油車的發動機、電氣設備、車身、底盤發生了不小的變化,取消了發動機的存在,傳動結構也發生了改變。所以基本目前純電動車的結構基本有電力驅動控制系統、輔助系統、底盤、車身所組成。而其它的新能源汽車無非也是採用了類似的結構,只是將電力驅動控制系統更換了其它的能源,如氫能源、太陽能等等。
其原理簡單的來說就是通過車輛上的電池組來給電機供電從而達到電機驅動車輪行走的效果。而區別於傳統的燃油車相比就是將發動機換成了動力電池,將傳統的變速箱取消直接從動力電池當中供電給處於軸上的電機直接驅動車輪行駛。
『貳』 新能源汽車到底有沒有變速箱
理論上電動汽車不需要變速箱,混合動力的有,但是減速器都有
『叄』 「特斯拉們」沒有變速箱是因為不喜歡埃安:不,是你們造不出來
世界上的許多規律大抵是一致的,比如多一點總比少一點更好。
拿變速箱的擋位來舉例子,6AT通常比4AT更好,8擋的一般比6擋更強。而當全世界幾乎都在追求越來越多的變速箱擋位時,電動車的橫空出世似乎打破了這條規律。彷彿換了一種能源方式,一些牢不可破的物理規律也能隨之改變。
然而真的如此嗎?電動車可以跨越變速箱這一道鴻溝?
電動車為什麼沒有變速箱?
電動車其實是有變速箱的,只不過這個單一齒比的減速箱並不是我們通常所說的那個可以進行多速比變換的變速箱。
而截至目前99%的電動車都只有一個一級減速箱,一方面在於作為新能源教父的特斯拉一直在這么干,下面的追隨者們當然就跟著學,另一方面在於電機實現了對內燃機的全方位降維打擊,讓變速箱的作用顯得不再那麼突出。
變速箱的作用是什麼?一,變速;二,變矩。對於內燃機來說,「給力」的時候不多,一般極限轉速都不超過10000rpm,而峰值扭矩又無法連續從低轉維持到高轉,尤其低速時的扭矩都比較羸弱。
換個通俗的說法就是,如果不套個變速箱,發動機在低速起步時會像沒睡醒一樣極其乏力,而鉚足了勁兒工作又無法滿足車輛的極速(一般需要達到220km/h)需求。通過變速箱的變矩能力可以有效放大低轉下的扭矩,提升動力,而通過變速能力又能保證車子輕松在轉速范圍內達到目標車速。
再看看電機的外特性曲線,雖然不同種類電機的曲線各有差異,但總體上的特性是大同小異的。相比內燃機,電機有著三大優勢。一、起轉即可達到峰值扭矩;二、扭矩平台非常寬泛;三、轉速高。
這也意味著,即便沒有變速箱,電機也能在低轉速下輸出比較強的動力,同時通過固定速比基本滿足法定的限速時速。
此外,電機在效率方面相比內燃機也有著得天獨厚的優勢,超過90%的效率廣泛分布在電機從低轉到高轉,從低扭到高扭的工況范圍內。而內燃機在這一塊完全是沒有對比就沒有傷害的犧牲品,不僅最高效率偏低,同時高效范圍也很窄。
所以給電動車加多級變速箱不僅不能像內燃機一樣顯著提升性能,考慮到變速箱本身的效率損失,還不一定能夠降低能耗提升續航。再考慮到空間布置的問題,以及可能增加的失效零部件單元,當然還有至關重要的成本考量,不使用多級變速箱或許對於電動車來說是更好的選擇。
Roadster:特斯拉之殤
既然電機如此強悍,那是不是代表變速箱就完全失去用武之地了呢?
早在2006年,特斯拉真正意義上的首款車型Roadster原計劃搭載一台兩速變速箱,一擋齒比為4.2:1,二擋齒比為2.17:1,終傳比3.41:1,搭載185kW電機,電池53kWh,由英國Xtrac供應商提供變速箱解決方案。
後來我們都沒有等來這款搭載真正意義上變速箱的電動跑車,顯然是研發出現了不可解決的問題。由於兩擋變速箱的量產難度太大,導致了Roadster發布的嚴重延誤,甚至一度讓特斯拉瀕臨破產倒閉。而因此才有了後來馬斯克的臨危受命,出任首席執行官,同時特斯拉也最終宣布更改方案,採用固定齒比為8.27:1的BorgWarner單速減速箱,並且換裝215kW電機 ,讓這款新興跑車不至於完全溟滅。
這看似是一場舍棄變速箱而得來的勝利,但顯然特斯拉也為之犧牲了一些性能。後來發布的單擋位變速箱Roadster雖然也達成了和一開始一樣的4s左右百公里加速成績,但在極速方面只能達到201km/h,遠不及最初那套方案的210km/h。要知道這還是在使用了更強的電機之後達成的結果。
電動車為什麼需要變速箱?
所以並不是電動車不需要多級變速箱,只是因為法定限速的遮羞布,以及低速加速能力的障眼法,讓初級階段市場下的消費者們普遍忽略了電動車極速以及高速再加速的能力。
北京航空航天大學交通科學與工程學院副院長徐向陽教授在中國 汽車 工程學會齒輪技術分會年會上就說過:「電動車多擋自動變速器有著廣闊的市場前景。」純電動乘用車的電動機低速扭矩很大,但此時電機的效率仍偏低,因此電動 汽車 在起步、加速和低速爬陡坡時耗電大,還會使電動機發熱。在丘陵地帶、山城或擁堵的城市裡使用電動 汽車 續航里程縮短很多。這就需要用變速箱來減小電動機發熱、減小能耗、增大續航里程、提高車輛動力性。而如果不需要提高動力性,可減小電動機功率而進一步節能、提高續航里程,還可簡化電動機的冷卻系統降低成本。但是電動 汽車 在低速起步或爬陡坡時,駕駛員不會感覺動力不足和能耗極大,因此純電動 汽車 需要的是自動變速箱。
而我們簡單做一個對比也能發現,以常見的A級家用電動轎車為例,使用兩擋變速箱對比使用單擋位變速箱在加速能力、最高時速、能耗、爬坡能力四個方面實現了全方位碾壓。
因此從理論的角度來理解,變速箱變速變矩的能力在電動車這里依然有著不小的用武之地。這也是為什麼我們能看到保時捷推出的首款高性能電動車Taycan在後橋上搭配了一台兩擋變速電機,目的就是為了保證保時捷應有的極速和加速兼顧的卓越性能。
加速、極速、效率我全都要
那麼現在結論就很清晰了,在電動車發展的初級階段,電機憑借強悍的外特性可以滿足一開始的需求,但隨著對性能的進一步挖掘以及表現在續航里程上對能耗的更高追求,未來給電動車配備多級變速箱是必然的發展趨勢。
其實不必等到未來,今天已經有廠家在布局多擋位電驅動總成,廣汽新能源就推出了全球首創的兩擋雙電機「四合一」集成電驅系統。
這裡面有兩個關鍵信息,一個是「兩擋」,一個是「雙電機」。我們先來看看「兩擋」,這意味著這套電驅系統可以使用一大一小兩個傳動比進行扭矩放大,而通常如果僅使用一個一級減速箱,往往只能在這兩個齒比之間選擇一個折中的數值。說得通俗一點就是,當使用了兩擋變速箱以後,加速時可以選擇更大的齒比以提供更強的扭矩,而在高速狀態下又能切換更小的齒比從而達到更高的車輪轉速(即車速)。而這也讓未來搭載該動力總成的埃安LX的百公里加速成績輕松達到2.Xs。
這是一個非常簡單的道理,就像騎自行車一樣,帶擋位會比不帶擋位隨性得多。那麼為什麼別的企業都不用呢?
首先變速箱的研發對於任何車企來說都是一座大山,全球只有少數頂級的主機廠能完全掌握變速箱的自主研發,即便強如寶馬,也只是以深度合作的方式與采埃孚進行協作。這其實也很好地解釋了當年為何特斯拉Roadster的變速箱方案夭折,而對於其它企業來說,想要找到適合自家動力總成的變速箱尚且難度很大,更不用談自造了。
電機變速箱研發的難點在於輸出端扭矩大,而電機的瞬時扭矩變數又是比較劇烈的,這對可靠性和換擋品質都提出了不小的挑戰。廣汽新能源根據自身電機特性,歷經10萬次撥叉耐久試驗、10萬次同步器耐久試驗,通過三年正向研發、半年技術攻堅,最終完成了高速同步器的開發,其次對標定程序的不斷迭代也匹配出了最優的換擋策略,因此才有了提出兩擋電機的底氣。
接下來我們再看看「雙電機」,其實雙電機的概念並不陌生,但傳統的雙電機都是離散型電機,往往分別用於驅動前後軸。廣汽新能源埃安的雙電機是並行式的,簡單地理解就是用兩個小電機代替一個大電機。
這能帶來兩個好處,其一是輸入端扭矩得以分擔,可以減輕變速箱的工作負擔,進而提升耐久可靠性以及換擋品質,而且同時還不會犧牲全力輸出時的動力。其二與近些年愈發流行的內燃機downsizing或者閉缸技術的邏輯是一脈相承的,降低單一電機功率可以提升能耗表現,提高續航,同時也讓電機冷卻系統減輕負擔。對埃安「四合一」電驅總成來說,這一升級相比上一代的「三合一」續航能力提升了3%。
當然,還有一項容易被忽視的點,就是動力總成的尺寸。為了進一步節省車廂空間,廣汽新能源對埃安3.0系統進行了「四合一」高度集成化設計。通過高度集成化的設計將雙電機、控制器以及兩擋減速器糅合在一起,為總裝節省了寶貴的空間,對於乘坐艙的設計以及動力電池組的布局甚至未來多車型平台化研發都有著深遠的積極作用。因此相較原來的「三合一」更進一步提升了13%的功率,減小30%的體積,減輕25%的重量。
寫在最後
改革開放後,中國 汽車 工業雖有長足發展,但與國外一流車企相比仍有很大差距,而在近幾年興起的新能源造車大潮中,似乎所有人也在以特斯拉的馬首是瞻,所謂的「彎道超車」成為一句空話。但很高興我們能看到像廣汽新能源這樣默默認真搞研發的企業,靜靜地秉承著以產品為源動力,以自主研發為核心競爭力,靠著沉下心來的堅守,正面和國際一流大廠「幹上一架」。
曾有人認為中國造不出變速箱,所以才勉為其難大力推動新能源 汽車 的發展,但埃安憑借吃苦耐勞的精神啃下了這塊骨頭,著眼於未來電動車的性能平衡,一步到位地搶佔了新時代電動車技術的先機。我們應該為其點贊。
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『肆』 純電動的汽車需要變速器(變速的齒輪)嗎
1、純電動汽車中,不需要傳統汽車上的齒輪式變速器了。
2、純電動汽車採用電機驅動。只要改變施加在驅動電機上的電流、電壓值就可以改變電機的轉速,也就能達到控制汽車行駛速度的目的了。
3、變速器雖然沒有,但純電動汽車上還是有齒輪傳動機構,不過是固定傳動比的,不能改變。這樣的機構是不能稱作變速器的,只是作為降低電機轉速,增大扭矩之用。通常手動或自動變速器是有多個傳動比並可供手動選擇或自動選擇的齒輪傳動變速機構。
『伍』 特斯拉使用的是幾級變速器為什麼它可以使用這種變速器
單級變速箱。
通常,由於受到電機最高轉速的限制,在驅動裝置與驅動軸之間都需要連接一個變速器,該裝置通過增加電機的輸出扭矩降低電機的轉速,使電機一方面可以繼續加大轉速,另一方面可以輸出更大的扭矩,從而適應電動汽車的高速行駛。
由於特斯拉Model S使用的電機轉速范圍很寬,其最高轉速可達15 000 r/min,已經可以適應高速行駛的要求,因而無須使用多級變速箱,但是由於機構連接的關系,特斯拉使用了單級減速箱,與通常車輛上的主減速齒輪類似,該部件僅僅將電機的轉速降低,將電動機輸出扭矩增大,並傳輸到驅動軸,並完成左右車輪的差速,沒有變速作用。
『陸』 特斯拉可以改裝燒氣嗎
特斯拉改裝似乎變成一種潮流,除了外型上的改裝,聲浪才是改裝車的點睛之筆
特斯拉是純電動汽車,沒有發動機,沒有變速箱,關於燃油機有關的都沒有,所以是不可以燒天然氣的。汽車油改氣(Caroiltogas)是對機動車改變燃料種類的一種改裝方式。是指把原先使用燃油的通過改裝成燒天然氣的一個過程。汽車油改氣的優點有:經濟效益較高,社會效益好,安全性高。
油價高漲,給交通運輸業帶來越來越大的成本壓力,尤其是城市公共交通。城市公共交通有用油數量大、不能隨意調整班次、車票價格不能隨便浮動的特徵,因此油價上漲將直接導致企業成本增加,而且這種成本無法在短時間內轉嫁出去。高昂的油價不僅直接提高了用車成本,而且抬高了整個社會的物流成本。於是,尋找成品油的替代能源又一次成為人們所關注的話題。
『柒』 純電動車是否有變速箱
純電動汽車是沒有變速箱的,大部分純電動汽車只有一個減速器,這個減速器可以降低轉速提高扭矩,只有這樣才可以讓車子正常行駛。
純電動汽車也是沒有必要使用變速箱的,純電動汽車的電動機轉速范圍是比較大的,直接使用電動機調速就可以了。純電動汽車時速快慢,和啟動速度取決於驅動電機的功率和性能,其續行里程之長短取決於車載動力電池容量之大小,車載動力電池之重量取決於選用何種動力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等。
純電動汽車其他情況簡介。
純電動汽車的驅動電機有直流有刷、無刷、有永磁、電磁之分,再有交流步進電機等,它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關。
另外驅動電機之調速控制也分有級調速和無級調速,有採用電子調速控制器和不用調速控制器之分。電動機有輪轂電機、內轉子電機、有單電機驅動、多電機驅動和組合電機驅動等。