电动汽车减速器

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纯电动汽车有没有变速箱?

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纯电动汽车有没有变速箱?

发布日期:2019-05-16 作者:温岭市华鑫机械制造有限公司 点击:

两点结论:

1. 传统内燃机汽车必须有变速箱,纯电动汽车可以没有(但不是一定没有)变速箱。

2. 虽然电动汽车可以没有变速箱,但一般来说,有变速箱的电动汽车设计更加合理。


为什么电动汽车可以没有变速箱?

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。

RPM是Revolutions Per Minute的缩写,即转每分,表征设备每分钟的旋转次数。


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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,则只能高速不能低速)。

变速器与离合器就是为了解决这两个问题而生:

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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)。

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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:

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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)。

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之所以现在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)这一般出现于国内的厂家。

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