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纯电动车也要玩多档变速箱 还能提升续航里程?看了你就知道!

纯电动车也要玩多档变速箱 还能提升续航里程?看了你就知道!

发表于 2019-07-15 18:39
  • 纯电动
  • 变速箱
  • 责任编辑:吴琪 来源:车生活网
  • 近日在2019全球技术日上,来自德国著名的变速箱制作商采埃孚ZF对外发布了一款专为纯电动车打造的变速箱,该款变速箱采用的是可具备换挡功能的2挡双速变速箱。

  • 近日在2019全球技术日上,来自德国著名的变速箱制作商采埃孚ZF对外发布了一款专为纯电动车打造的变速箱,该款变速箱采用的是可具备换挡功能的2挡双速变速箱。使用上这款新型变速箱,不仅可以降低电机的噪音,同时对于续航里程方面也能提升5%左右,另外对于车辆的极速方面也能大幅度的提升。当小编看到这则信息的时候,就觉得难道未来纯电动车也会有“手波”换挡模式或者是方向盘后面的拨片式换挡?因此小编特地深挖,给大家讲讲纯电动车变速箱的情况。

    (采埃孚ZF 2挡双速变速箱)

    其实在十年前的时候,特斯拉就考虑过为自己第一款车Roadster配备2挡双速变速箱,但在第三次装车测试的时候就讲研发方向更改为目前的单速变速箱,其主要原因还是没能处理好稳定性方面的问题及成本问题。那对于单速变速箱来说的话,其结构简单、成本低、故障率小等优势成为了众多车企首选,因此可以说目前市场上无论是几万块的纯电动车还是百万级的纯电动车都是采用的单速变速箱(又称:单速固定齿比变速箱)。

    (Tesla Roadster)

    那为何都是使用单速变速箱呢?主要一方面还是取决于电动机的本身特点,因为电动机从一开始就能全动力的输出,并且也没有需要怠速什么的,而且电机的转速区间范围要比发动机更高,普遍都能达到7000-10000转以上。而单速变速器就是要将电机的转速降低,并且将动力传递到车轮上,因此电动机在最大输出功率的时候可以保持很宽的转速区间,可以说基本上能满足车辆在面多各种路况下的动力,所以固定齿比的单速变速箱就足够了。

    但是对于单速变速箱来说,其也是有缺点的。其在电动车的速度到达极限之后就没有提升空间,在速度上也会受到制约,因此高速经济性下并不会很高。在固定功率相同的状态下,反而采用异步电机的纯电动车在车速方面是更快的,因此装了固定齿比的单速变速箱在速度上达到极限后就不会再提升了。

    其实随着现今的技术发展,除了采埃孚ZF在着手研发纯电动双速变速箱之外,还有别的一些知名的变速箱企业也都在往这块方向做研发测试,其中全球著名的Formula E电动方程式大奖赛,想必喜欢赛车的朋友都会看过。其电动方程式赛车的变速箱就是由英国制造商Hewland提供的5挡结构的变速箱,并且采用方向盘拨片的形式换挡。赛季之初FIA是不允许车队去调整齿比以及自行设计变速箱的,到最近几个赛季开始,FIA就对变速箱放开了,可以允许车队去设计变速箱。不过终究是赛车,毕竟其目的是为了发挥出赛车的极限水平,为了的速度。

    (FE 电动方程式赛车)

    那对于民用纯电动车采用多档位变速箱优势又在哪里呢?小编觉得多档位变速箱的核心目的除了为了提升更好的车辆性能状态,还需要提升车辆的经济性。但档位多并不是也意味着就一定好,毕竟也要考虑变速箱的体积大小,档位越多意味着体积大小也会有所加大。对于电动车来说,这也会对电池的容量大小带来影响。

    (保时捷 Taycan)

    多档位变速箱对比固定档位变速箱来说其对动力输出的损耗要来的更小,并且能提升电机的动力输出效率,这也是像ZF、GKN这样的变速箱制造公司所追求的关键,但是考虑到轻量化及体积的问题,变速箱也不可能会无限制的增加档位,也就是电动车配备像传动车那样的手动变速箱那是不可能的。因此,技术人员会是会通过增加一个速比范围合理的多档位变速箱来优化电动机的动力输出,这样的话不仅能提升经济性,还能持续的让电机保持加速性能。

    (保时捷 Taycan)

         2挡变速箱在除了能让电机持续保持加速性能之外,其还能增加一定的续航里程。其中2挡变速箱在齿轮比的调教上也是十分讲究的,在一档模式下既要满足汽车爬坡的要求,同时也要兼顾常用低速段时电机运动的高效率区间。在二档模式下,就要满足在最高车速的时候,降低电机的输入轴转速,同时在满足常用高速运行时要控制电机转速是在运行的高效区域。另外,在齿比的调教上还要考虑在档位切换过程中的平顺性,因为过大的1挡速比与过小的2挡速比上将可能造成档位切换过程中电机输出总功率不能保持平衡而影响平顺性。

    (宝马i8)

    在目前的市面上,宝马i8就搭载了由吉凯恩(GKN)变速箱公司提供的eAxle 2挡变速箱,但这款车是混合动力车型。宝马i8所搭载的2挡变速箱是与电机一起装配在前桥的位置为前轮提供动力,而宝马i8的后轮则由一台1.5T三缸发动机提供动力。对于纯电动车来说,目前在售的电动车中还未有搭载2挡变速箱的车型。但是,相信过不了多久,保时捷旗下首款纯电动轿跑Taycan就会成为首款搭载2挡变速箱的车型。

    (宝马i8)

    总结:小编还幻想过,如果纯电动车型配备类似传动汽油车一样的手动变速箱会是怎样?当然,这个是不可能的。而且压根也没必要。对于纯电动车型来说,无论是单速变速箱还是多档位变速箱,其核心目的还是一致的,都是为了提供更好的经济性、平顺性等多个方面。我们期待有更多的多档位变速箱车型陆陆续续的在马路上飞驰吧。