大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于电动汽车不配有变速箱吗的问题,于是小编就整理了4个相关介绍电动汽车不配有变速箱吗的解答,让我们一起看看吧。
新能源汽车有变速箱吗?
新能源汽车绝大部分有变速箱、极少部分商用车***用直驱,不过使用变速箱的种类与燃油车不同。
新能源汽车是否需要变速箱以使用的电动机类型以及制造成本决定,常见类型为集中式电机,其次为广义轮边电机;不需要变速箱的是轮边电机的两种类型,第一种为轮毂电机,顾名思义电机是集成在轮毂中,每一个车轮相当于一台发动机。
轮毂电机可以轻松的实现两驱、四驱甚至单轮驱动,电机内部集成减速器等机构,不过轮毂电机多为商用车使用的低功率电机,转速本就不高所以无需减速;这种结构可以彻底摆脱传动轴、离合器、变速箱,作为四驱也完全不用差速锁或差速器。
以上两种电机属于直驱电机,在电控系统的控制中即时调整转速和扭矩的输出,既能同步保证正常运转、又能差速实现坦克调头,而且可以以电流控制合理的扭矩输出实现越野脱困,实用性相当高不过因制造成本和体积的问题还没有到普及阶段。
普通乘用级电动汽车是都有变速箱,这种车使用的是集中式电动机,而且电机的特点均为超高转速,一线产品可以接近15000转。转速如此之高如果用以直驱不仅耗电量会极大,而且车速也会夸张到起飞,所以这种电机的需要的是“减速”,电动汽车使用的专用变速箱也就叫做【减速器】。
减速器一般只有一个齿轮比,能把超高转速控制在正常限速范围内并留有余量,转速只需要整体下调即可,所以一个齿轮比已经完全足够。这种结构的亮点在于实现了无级变速,与普通的CVT无级变速箱区别是CVT依靠齿比调整发动机扭矩输出,而电动汽车是依靠电机调整减速器的转速,所以平顺度会更加夸张而且齿轮组结构也要比钢带耐久性高太多。
这是电动汽车单速减速器(变速箱)的特点,可以理解为减速后的车辆高速续航电机仍是高转速,不过电机运行的基础是地磁场、转子运行没有磨损和内燃热机的燃油爆燃,状态相当于静态运行,几乎没有噪音和震动所以不惧高转。
而普通的内燃机运行中有比较严重的金属磨损和产生大量的热,持续高转速行驶发动机磨损会非常快,而且爆燃做功会产生比较明显的震动,震动是声音的基础;所以这种发动机不适合高速运转,只能通过变速箱不同的齿轮比降低转速同时放大扭矩,结构要比电机变速箱复杂的多,这也是故障率更高的原因。
电动汽车结构简单质量会更稳定,如果能达到合理的续航也价格结构势必会取代燃油汽车。
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纯电动汽车有发动机和变速箱没有?
纯电动汽车不需要传统燃油汽车所使用的发动机和变速箱。与传统汽车不同,纯电动汽车使用电动驱动系统来提供动力。它们通常包括一个或多个电动机,以及一个或多个电池组,用于存储和提供电能。电动机通过控制电能的流动来驱动车辆。而传统汽车的发动机通过燃烧燃料产生动力,并通过变速箱将动力传递到车轮。
纯电动汽车不具备传统意义上的发动机和变速箱。传统汽车使用内燃机作为动力源,而纯电动汽车则使用电动机来提供动力。电动汽车的电动机通常直接连接到车轮,通过电能转化为机械能来驱动车辆。
相比之下,传统汽车的发动机需要通过变速箱将发动机输出的转速和扭矩转化为适合车辆行驶的转速和扭矩。变速箱可以根据车速和驾驶需求来调整传动比例,以提供合适的动力输出。
由于电动汽车的电动机具有宽广的转速范围和高扭矩特性,因此不需要传统意义上的变速箱来调整转速和扭矩。这也是为什么纯电动汽车通常没有发动机和变速箱的原因。
然而,一些混合动力汽车(既有内燃机又有电动机)可能会配备发动机和变速箱,以便在需要时使用内燃机作为***动力源或充电发电机。
为什么新能源纯电动车不***用电机+AT或CVT的动力系统呢?
不是不用,而是很多公司在研发适宜纯电动汽车的自动变速箱,有些车型已经在试用中。目前主要是没有设宜的可靠的成本能接受的可以量产的自动变速箱可供选用。目前燃油车上的AT、CVT不太适用于新能源汽车,一是档位太多了,新能源纯电动汽车用二档最多三档己足够,没必要5档6档,于是出现第二个问题,没有适宜[_a***_]的现成的自动变速箱可用。纯电动汽车用多档变速箱的好处是:1、有低速档的大速比可以减小电机的最大转矩,电机可以体积减小、起步和爬坡电流可以减小、控制器的峰值电流也可以减小,这些对降低电能损耗和电机及控制器成本的非常有利的,2、如果没有多档变速箱,设计驱动电机时要兼顾低速大扭矩和最高车速的功率输出,这实际上会影响电机发挥最好的效率,而有了多档变速箱,设计驱动电机时主要考虑高速的效率而不必考虑峰值扭矩不足,从而提高了驱动效率,3、不管何种电机,低速运行相对于额定转速其功率因数都是低的,即效率是低的,用多档变速后,车辆在低速行驶时电机的转速也较高,效率较高。综上所述,釆用多档变速可以匹配得驱动系统效率更高、体积更小、重量更轻,便于驱动系统向高速化、轻量化发展,并且成熟之后由于小型和轻量化,整个驱动系统的综合成本会低于目前市场上的单档变速箱系统,所以这一定是未来发展方向。目前国内研究研发者甚众,希望不会出现外资产品独领市场的局面。
原来看过一篇日本人的论文,讲电机的高效工况的。大概意思就是***如一个电机最高转速是8千转,在6000转左右时,效率最高,配合单速变速器,齿比轮周忘记了(数据记不住了,你了解一下大概意思吧,抱歉。)6000转左右时是60km/h的速度,最省电,效率最高,相当于我们常说的60km/h等速巡航的概念。电机效率达到90%,电能耗尽跑的距离最大,我记得实验结果是跑了150km。电能不变,车速提高到90km/h,达到电机最大转速,效率下降10%,实际上比之前少跑15km。一个电车如果最大续航是600km,那么少跑60。加上变速器的话本身就会带了效率的降低,同等条件下,600km的最大续航为例,多跑20千米,其实比起增加的重量和成本(包括车主的维护成本),非常不划算,最大里程越小越不划算。
但是,多级变速器能够提高极限速度,因此对于一些运动型的车,电机还是会配最少两档的变速器,比如宝马i8,240km/h的极速,魏派p8是为了让后驱的80kw小电机能跑出180的极速使用两档变速器,它的对手唐,后电机是180kw,轻松跑到180,综合电耗比p8也不差,所以***用单级变速器,省出来的空间装了一把伊顿差速锁。因此,普通家用车,能跑到150km/h就OK了,电机功率搞大些都有了 ,何必折腾变速器,比亚迪有大功率电机和较优秀的电控技术,所以不用变速器,能耗比起其他对手也能很低。
民用领域要不要用变速器我不好下结论,但是有一点可以肯定的是,动态提高电机最高转速获得高速经济性,或降低最高转速增大扭矩获得脱困性的技术也是有的,被称为弱磁控制,而且电机也不是只有永磁电机一种,还有兼容性更好的电机,就是目前还不能很好的控制,但是不表示一直不能控制,未来也许还会有特性更好的电机出现也未可知。
所以目前情况看,民用用不着变速器,如果没有匹配的大功率电机,或者是为了追求性能,才去使用变速器。
我个人认为是成本的问题,中国车企在变速箱领域积淀不深,造不出一款稳定适配电动机输出的好变速箱。放眼全球也没有哪家厂配套生产专供电动机使用的变速箱,无处借鉴。从头开始研发需要时间,从长远来看,最终新能源汽车(纯电),总归是要走向变速这条路的。合适的输出匹配合适的速度,这是节能的必要手段!
电动汽车为什么不配变速箱来提高高速加速性能?
电动机0转速就能输出最大扭矩,还能有什么方法能提升加速性能?活塞式内燃机因为工作转速范围太窄,才需要变速箱帮助,记住这个内燃机的缺点!电动机匹配变速箱对于加速性能只会降低,不可能提升。现在有些电动机匹配2档变速箱,只是为了降低高速时发动机转速,降低发动机噪音而已。
电动汽车绝大部分有变速箱,但这类车的变速箱仅限于单速,原因为代步车不需要、性能车不能承受。
代步电动汽车不需要的原因为发动机类型不同
普通燃油车需要多档位变速箱的原因是的不能长时间高转速运行,发动机内部从活塞气缸到气门顶杆,几乎所有的运动部件都会有物理接触。低转速运行时在润滑油的作用下可以合理的控制接触磨损,但磨损只是合理而并不是没有;发动机使用十几万公里后活塞和气缸间隙还是会磨损扩大,结果则会出现烧机油;如果长时间高转速驾驶磨损速度会更快,使用寿命会大幅缩短。
其次内燃机运行的基础是燃油爆燃产生的热能转换,如转速过高进气量同步加大会导致爆燃产生的振幅过大,而震动必然会产生噪音。所以高转速驾驶对NVH和使用寿命都有很大影响,为解决这一问题内燃机才需要使用更多齿轮比的变速箱控制把发动机转速控制在较低的范围内正常运行,高转速只是储备,用以超车或竞速。
而电动机没有如此复杂的结构,其运行原理是电磁场产生动能;最简单的小实验小时候应该都做过,两块磁铁同级相斥、异极相吸,原因是磁铁中有无数的涡电流,同级磁场的涡电流可以理解为电流运转的方向相同,在不平行的前提下同级磁场的电流会产生对抗造成推力,电动机依靠的就是这一原理。
如上图所示永磁体与传动轴连接,在电机通电后线圈形成电磁场产生动能,动力带动传动轴形成转矩;这一动力产生的过程完全不接触、不需要氧气、不存在震动,几乎是从静态的禁止到“静态的运动”,不需要物理接触则没有磨损也无需润滑,所以电动机的耐用性非常高;其次电动机也没有震动(相对内燃机而言),所以允许以超高转速运转直驱。
不过高转速运转电耗毕竟过大,而且转速太高直驱会让车速高到离谱,但解决这一问题也很简单:
***设电动机可以在0~15000转持续运行,不需要如此高的车速只要通过一个固定的齿轮比把转速控制在0~6000转,在调整后的转速内只需要更过油门控制转速、用转速控制车速即可,没有必要在用两级多多级变速箱实现不同的传动比,那是画蛇添足。
众所周知功率代表车辆极速,功率=转速*扭矩/常数,电机恒扭矩发力但在恒功率区间扭矩会下滑,那么只要把转速控制在恒扭矩区间即可;而即使在这一范围内对于普通代步车而言已经足够,因为高速公路的最高限速也不过120km/h,按照公式计算大部分电动车使用单速变速箱已经可以满足。
这是代步车不需要更多档位变速箱的原因,至于性能车不能使用两档变速箱原因也有不需要的因素,因为只要提高电机功率则能解决扭矩衰减的问题,至于特斯拉无法解决因为其品牌的电机依靠***购需要控制成本。
其次因为电机的恒扭矩特性发力非常直接,对变速箱的结构材质的要求非常高,由Xtrac为特斯拉测试的两档变速箱不到1分钟时间就被超高扭矩打坏了齿轮,如提升材质升级变速箱其成本比升级电机还要高很多,所以没有必要在变速箱方面做文章。
电动车变速箱这事还真不是不需要,而是技术难度很大没有大的突破。特斯拉也研究过2档变速箱但是也没有达到满意状态转而使用大电机。电动车配2档变速箱基本就可以达到比较好的平衡。但是电动车的2档间隔不同于燃油车的变速箱档位间隔设定。燃油车1-2档齿比在1.5-1.7比较多,而电动车因为档数据少,齿比设置在3-4才能发挥效果。这就造成电动机转速落差太大、换挡时间长影响平顺性,控制难度很大,因此需要时间去取得突破。
到此,以上就是小编对于电动汽车不配有变速箱吗的问题就介绍到这了,希望介绍关于电动汽车不配有变速箱吗的4点解答对大家有用。