新能源汽車也曾有過變速箱

慧聰汽服網 http://www.ramarlab.com 2022-07-01 出處:西少爺評車 責任編輯:HC1

當今世界上嘗試給電動車加自動變速箱的只有兩家公司——特斯拉和保時捷,而做成的只有一家, 那就是保時捷。特斯拉曾經在開發Roadster的時候嘗試過安裝一臺兩檔變速箱,但是由于耐久性等 方面的問題無法解決,最終放棄。 市面上大量的電動車,無論是國產還是進口,都沒有選擇加變速箱。要了解這里面的原因,首先需 要了解一下變速箱對于純電動車的意義。

新能源汽車也曾有過變速箱

ZF轉為電動車設計的兩檔變速箱

2019年的時候動力總成巨頭采埃孚該款變速箱轉為電動車的動力系統設計。簡單來說,電動車的變速箱主要解決的問題是,使車企不再 需要在低速區間的加速度和極速之間二選一。 對于電動車來說要加速、沒極速。要極速、沒加速。下面來具體看一看為什么會有這樣的情況。

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保時捷Taycan換擋邏輯圖

以Taycan的轉速扭矩曲線為例,來說明一下。電機特性曲線的特點是,低中轉速區間電機可以輸出很大的扭矩。而隨著轉速的上升,扭矩會逐漸減小,在突破臨界點后扭矩會迅速衰減。而變速箱的功能就是調整這條曲線。速比越大,就如上圖的1檔曲線一樣,低速扭矩放大能力越強,加速度也就越強,但極速就越低。而速比越小,就如上圖 的2檔曲線一樣,高速時電機轉速越低,能達到的極速越高,但低速時扭矩放大能力就弱。對于只采 用單速變速箱的廠家來說,就不得不在加速和極速之間二選一。 然而成年人不做選擇題,我全都 要。 因此便有了兩檔變速箱的出現。低速的時候選擇速比大的1檔,整車具有更好的加速度。高速的時候 切換到速比較小的2檔,極速更高。

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單檔和兩檔變速箱對Taycan性能的影響(模擬)

上圖是國外機構對于保時捷Taycan在單檔和兩檔變速箱下性能的模擬??梢钥闯鰞蓹n對于加速性確 有提高。很顯然正是借助了這臺變速箱,Taycan才在加速數值上擊敗了特斯拉Model S。 當然,兩檔變速箱除了提高加速能力以外,還有另一個優點——調節電機的工作點,提升效率。

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Volt電機效率圖

電機的效率整體來說雖然已經很高了,但是在不同的點分布還是有區別的。變速箱可以盡量使電機 運行在"SWEET SPOT"——即最高效率點附近。ZF宣傳其變速箱可以為電動車額外帶來5%的續航里程。 兩檔變速箱帶來的好處已經說清楚了。但是顯然任何東西不可能只有好處沒有壞處。增加一個變速箱會顯而易見地增加重量和復雜程度。

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Taycan兩檔變速箱結構

Taycan的這臺變速箱重達70kg,由兩個離合器,一個換擋執行器,一套行星齒輪組成。當然對于 財大氣粗的保時捷來說,這點成本算不了啥,但是對于普通車企來說,是個不小的負擔。

問題來了,到底有沒有必要給電動車配一個兩檔變速箱?

對于一般的車來說來說,為了將極速提升20km/h,加速提升0.5s,續航提升30km(假設600km續 航)而去增加一個如此復雜的零件,顯然是不夠劃算的。保時捷選擇了增加一個變速箱,很顯然是 為了與特斯拉一較高下。續航上不跟Model S拼,但是關注家本領加速和極速兩個方面,如果再輸 給特斯拉面子上實在過不去。因此在Taycan上再怎么下血本,也得把Model S給贏了。 因此,結論基本也就清晰了。電動車的變速箱,在追求極限性能,溢價高的車型上是有用的, 以后有可能會出現更多的應用。但是對于一般價格段的電動車來說,通過增加兩檔變速箱來 提升極限性能并不是一個很好的選擇。畢竟只用單速變速器+電機的組合在性能方面已經可以讓 絕大部分人滿意了。

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