大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于电动汽车变速箱耗电量大吗的问题,于是小编就整理了3个相关介绍电动汽车变速箱耗电量大吗的解答,让我们一起看看吧。
电动汽车变速箱生产难度很大吗?
电动汽车是否需要多档位变速箱仍存在争议,电机功率决定了变速箱是否存在价值。
首先说明电动汽车多挡变速箱的制造技术难度确实很大,因为高功率电机的转速可以轻松高达10000转以上,且高功率的电机的扭矩动辄数百牛米,某些商用车辆的扭矩可以高达1000N·m左右;而电动机的特点又可以恒扭矩发力,电机与内燃式发动机的动力曲线完全不同。
燃油燃烧需要依靠量来提升内能,燃烧是一种化学反应,在反应过程中分子无规则剧烈运动产生机械能,以推动发动机活塞连杆曲轴运转输出转矩。而固定量燃油燃烧产生的分子运动量是固定的,所以只有提高耗油量才能提升动力,但加大喷油量的前提是增加进气量、增加进气量的方式是提高转速,所以内燃式发动机的扭矩输出要缓缓的增加。
电动机依靠电磁场形成电场力,电的速度仅次于光速,那么在起步瞬间把油门踩到最深则可以让电池组瞬间输出最高倍率的电流,这一状态等于内燃式发动机起步瞬间达到最大喷油量,然而内燃机做不到电机做得到,于是问题也就来了。
多挡变速箱的结构非常复杂,过于复杂的结构强度***设要面对瞬间500N·m的输出扭矩,如果从起步到峰值扭矩是从100~500线性增长则结构可能承受冲击,如瞬间达到500N·m则对材料强度的要求非常高;曾经的量产混动汽车存在因扭矩输出过大打坏齿轮的情况,齿轮与齿轮之间在瞬间结合时会有瞬间的物理碰撞,力过于强大则要求材料强度极其高。
理论上可以选择高强度材料打造这种变速箱,但是成本很难控制而且对于电动机而言确实没有必要。
电动机的特点为恒扭矩,但在高功率输出的恒功率转速区间扭矩会快速下滑;不过正常公路的限速仅仅有120km/h,这一速度并不需要很高的功率(转速),所以使用高功率电动机预留出足够大的余量,保证极速驾驶时不超出监控转速区间则扭矩不会明显下滑,电耗也就可控了。
答案一定是有,因为高功率电动机的成本相当高,不是所有量产汽车都能选择的;尤其是有些商用型汽车只能选择低功率电动机,使用单速减速器在高速驾驶时会轻易达到恒功率区间,电耗确实会很大。
所以这类车为了控制低转速高车速不得不使用多挡变速箱,于是制造成本最低的AMT机械自动挡则成为了首选,但对材料强度的要求也会很高,只是综合变速箱升级成本与电机制造成本对比还是要低一些,所以中重型电动客货车多使用这类变速箱。=
至于小微型客车也可以使用低功率电机与多挡变速箱的组合,量产车中甚至有一台手动挡电动汽车,然而这种匹配显然没有高功率电机与单速减速组成的,以电机控制变速箱形成的特殊无级变速更理想。
普通乘用车以实际用车环境决定了无需多挡变速箱,至于性能车可以使用但也没有必要,除非是追求极限驾驶乐趣的超级跑车,然而这类车的消费者垂直度太高且太窄,供需关系决定了没有必要投入研发;至于某特本就没有核心技术,两档变速箱也是由其他机构代为研发试验,三电技术除了电控以外基本空白,这类车企不会出现颠覆性的技术,无需过于关注。
新能源车为什么不加变速箱解决高速高耗电的问题?
新能源车即便配备一个变速器,也依然没办法解决高负荷(或全负荷)运行时、耗电量大的问题,电车高负荷运行时消耗电量大的本质在于电池包的能量、远没有一箱子燃油大(100千瓦时的电池包几乎没有40L的汽油能量多,平均热效33%时),所以本质还是在于能量密度上,毕竟配备100千瓦电池包的车子并不是很多!
内燃机汽车配备变速器有两点原因,其一作为一个扭矩放大器使用、确保内燃机汽车顺利完成起步、提速,其二压制转速、使发动机保持在理想负荷区间(高效率)运行,没办法内燃机高效转速区间太窄了,比如某热效率40%的内燃机、只有在2500转时才能达到峰值40%热效(如上图),其所谓的高效区间可以说是在2300转-2800转之间(或者说是2000转以上、3000转以下)!
也就是说内燃机高效区间最多仅仅是1000的转速范围;所以配备个变速器,在满足车子达到驾驶者所需求的车速时、尽可能的把转速稳定在这个高速区间;但电机则完全不同了、它的高效转速区间太宽泛!鄙人记得某款永磁电机峰值效率达到95%,负荷效率在90%-92%,而高效范围可覆盖4000-10000转,也就是说在6000转的跨度中、电机皆可维持高效,所以还有必要配个变速器、来调速么!
内燃机要有[_a***_]、即便不工作时,因为一旦停止怠速、发动机=熄火;况且内燃机怠速时转速偏低,扭矩不足、输出功率也低,完成起步太困难;扭矩不足时、压紧离合器片一定拖不动车子,还会被静止的车子反拖成熄火状态=起步失败!那么配备一个变速器就可以解决问题了,1挡齿轮比较大、***设为4.5左右(1挡齿轮比一般都在4、5之间),***设尾牙为3!
那么在1挡时、发动机输出扭矩可以达到原来的4.5*3=13.5倍,***如某车、踩油起步时达到1200转且输出扭矩70nm(***设),那么在变速器的放大作用下,传递到驱动桥上的总扭矩可以达到70nm*13.5=945nm、这样一来扭矩够了车子完成起步!这就是内燃机汽车已定要配变速器的原因,没办法内燃机低转速时扭矩太孱弱、车子又太重!最早期变速器的作用就是为了解决起步困难、提速慢的问题,后来随着能源问题的出现、变速器也成了控制能耗的调速设备!
同样的路程,速度越快需要能量越多。不是天经地义吗?
油车为啥相反? 不就是因为油车的动力系统太差,低速无用做功太多。
电车的效率已经接近最优解,保时捷加变速箱只是为了增加极速而不是为了减少耗电,80度电也只有400公里续航
新能源汽车不加变速箱,只用一个单速比的齿轮箱,跑高速时很费电,确实是一个设计缺陷。
这个问题来自于特斯拉,特斯拉的设计初衷是做电动跑车,这样才能吸引有钱人购买,跑车的典型指标是百公里加速时间,6秒,5秒,3秒几,甚至能超过大排量的燃油跑车。再加上环保的宣传,特斯拉成功走红,有钱人排队等候提车。
为了缩短百公里加速时间,就不能使用多速变速箱,因为换挡时间要增加1-3秒,这个影响可是太大了!
特斯拉售价很高,根本不在乎加个变速箱的成本,要的是跑车的性能。
国内的电动汽车,不问青红皂白,通通拿特斯拉当标杆,当偶像,处处模仿特斯拉,特斯拉不用变速箱,那么天经地义,电动汽车就不能用变速箱,为什么?因为特斯拉不用变速箱!这就是某些人的思维模式。BYD的542,不也是夸耀5秒破百吗?以国内的交通状况,追求几秒破百,有什么用呢?
现在电动汽车逐步成为人们的通勤车辆,也经常要跑高速,增加一个变速箱,显得很有必要了,我们的电动汽车经济时速只有60公里,跑80还凑合,时速过100公里,掉电很厉害。
加个变速箱并不贵,不到2万元,CVT或4AT都可以,至少加个2挡变速箱,跑高速会改善很多。
不是成本的问题,也不是没有变速箱可以选用,关键是观念问题,跟在特斯拉***后面爬,该结束了。
谢邀,我是检车家的一名二手车检测师,因为工作原因,我几乎每天都在接触汽车,所以对于这个问题我觉得我还是有点发言权的,下面就从我个人的角度回答一下你的问题。
第一次驾驶纯电动汽车时,您可能会想知道为什么旁边没有变速杆。出发后,您可能会惊讶地注意到,随着汽车的加速和减速,它不会像自动驾驶汽车那样自动换挡。
电动汽车没有像传统汽车那样的多档位变速箱。这一点尤其令人印象深刻。例如特斯拉model S的性能,百公里加速小于3秒,一个齿轮带来的加速却使得它比大多数多档位超跑更快。
为什么电动汽车只有一个挡位?
电动汽车只有一个挡位的原因很多。首先是电动机的转速远高于内燃机。一台典型的电动机可以达到20000rpm的转速,远远高于传统汽车通常的4000–7000rpm的极限。而且电动机在整个转速范围内几乎都是能提供最佳性能。电动汽车几乎可以从零转速产生最大扭矩,因此它们没有所谓的低高速行驶特定转速范围和最佳工况的说法。
常规柴油和汽油车需要具有多个齿轮的变速箱的原因是,因为这些发动机仅能够在发动机转速的狭窄范围内产生可用的扭矩和功率。可变的传动比有助于传统发动机在不同的行驶速度下保持在“功率范围”内。这就是为什么汽油车在一档时更容易起步,但到了转速极限或“红线”就不会更快。按照同样的逻辑,很难在六档起步,因为该比率旨在以更快的速度巡航。
电动汽车可以有多个档位吗?
某些电动汽车确实具有多档位变速箱。某些参加Formula E比赛的车队曾使用三速变速箱来驾驶他们的电动赛车。尽管汽车的最大输出功率限制为170kW,奥迪等一些车队使用三速变速箱搭载2017年的赛车。理论上增加变速箱档位是可以让汽车更快达到最大功率。但是,随后的2018赛季,车队还是选择了单档位高效变速箱系统。
- 新能源车很少加变速箱,最主要的原因是电机的转速范围大。一般内燃机的理想转速区间是1000转到3500转,我们***设内燃机没有变速箱,发动机1000转的时候,车子速度为10km/h,那么3500转对应的速度是3500/1000*10km/h=35km/h,所以,我们需要变速箱通过不同的齿轮比来改变发动机转速和车子速度的关系。而电机的转速可以高达20000转,以上面1000转对应10km/h的例子计算,电机20000转对应的速度为200km/h,换而言之,电动车不需要像燃油车那样通过变速箱来改变转速和车速的关系。
- 电机的特性曲线和传统燃油机发动机特性曲线也不一样,相同功率的电机和燃油机相比较,电机的起始扭矩比燃油机大得多,所以,电机也不需要在低速的时候借助变速箱来增加驱动轮的扭矩。
- 根据能量守恒定律,变速箱改只能提高能量的利用率,并不能凭空增加功率。电机转速只有在基速带上时,也就是在超低转速的时候,才能输出最大扭矩。***设电机以基速带的上限转速工作,此时电机输出扭矩最大,我们通过加装变速箱来提高车速,但是驱动轮的输出扭矩会随着档位变高而相应变小,当输出扭矩提供的牵引力等于或小于汽车行驶的阻力时,车子受限于电机的功率,就不能再通过更高档位了提高车速了。所以,变速箱理论上来说可以一定程度上提高电动车的效率,但是考虑到加装变速箱的额外重量和变速箱的研发、生产成本,提高的这点效率得不偿失。
- 最后,变速箱和发动机是燃油车最重要的两个部分,变速箱并不是“只增加一个齿轮”那么简单的事。
究竟为啥大多数电动汽车都没有变速箱?真的不需要吗?
内燃机汽车依赖变速箱、原因在于有实际的需求,而纯电汽车在民用这一块、目前没有对变速箱的需求,所以目前的纯电汽车就没有配备变速器了;并不是说电动汽车不能装变速器,只是说目前电动汽车不用变速器、即可达到日常使用的要求,所以目前电动车没有配备变速器,而内燃机汽车离开变速器、连起步都做不到!
变速箱是汽车三大件之一、亦是车上精密度极高的部件,但其本质就是个扭矩放大器,无非有两个作用,其一减速而增扭、利用大传动比放***动机扭矩,***车子完成起步、以及提速;其二就是减扭增速、利用低传动比来压制发动机转速,让车子在高速巡航中、发动机转速更低,降低摩擦功损耗、以及降低发动机噪音;由上面描述,我们可以推导出内燃机的几个痛点。。。
低转速扭矩不足:因为低转速扭矩不足,所以需要变速箱去进行扭矩放大,所以离开变速器则内燃机车没办法加速、甚至于连正常起步都做不到!
内燃机转速不够:如今的民用车内燃机、极限转速平均在6.50千转,如果没变速器(***设直传挡,类似于变速箱第四挡、传动比一),那么把油门踩到底、飙到6.50千转,好吧此时车速70公里,这就好比咱们用四挡跑、油门踩到底也就70公里左右,对吧?这样的车速、能满足日常需求么?所以内燃机车必须配个变速器来在高速巡航行驶、对扭矩依赖不大时,来给发动机增速!
给发动机增速的好处有两点,其一利用传动比增速,就不必让发动机转那么快了,其二发动机转速变得更加可控,无论是燃烧、燃油经济性、噪音都很好的被控制;至于电动机则完全不同,它的转速高的离谱、比如特斯拉用的电动机,转速高达1.60万转,接近咱们民用内燃机的2.50倍,所以即便它没有变速器、传动比恒定为一,它也可以利用它1.60万的转速上限来拉出所需的车速,所以纯电车目前并不需要变速器!
如上图所示、这就是一个六挡变速器、各挡位间的齿轮比,我们***设终传比为三,那么一挡可以将扭矩放大为。。。
一挡扭矩放大=4.31*3=12.9倍
实际上轮上扭矩与发动机扭矩之间的关系也是如此,轮上扭矩=发动机扭矩*传动比,而一挡时的传动比就是12.9,所以咱们的车子、在一挡起步时,发动机所输出扭矩、整整被放大了12.9倍,才能顺利起步;那么变速器对内燃机车是不是很重要?***设发动机峰值扭矩可以达到200nm、起步车动时转速一千出头,此时发动机能输出的扭矩最多100nm,可这100nm的扭矩怎么可能拉动平均1.50吨重的民用小汽车呢?
所以内燃机汽车、必须用变速器,至少在民用车领域、必须这么做;当然如果我们玩玩抬杠逻辑,弄个增压V12、配个六七百公斤的车重或许无变速器也能完成起步,只不过这玩意造价不菲,咱们也享受不起,换句话说只要配个变速器、三缸机都能顺利起步,那么又何必弄那么复杂、那么昂贵呢?所以从某种角度上看这变速器也使得内燃机车变得经济、实用,若没变速器,燃油汽车现在必然还是价格高不可攀的东西、更不可能普及!
实际上纯电汽车也有变速器,只不过它的变速器只有一个挡位,如上图、特斯拉的传动比为9.73,理论上就是它可以把扭矩放大9.73倍最高;所以纯电汽车也是有增扭能力的,只不过不像燃油车变速器具备多个传动比,多挡位变速器具备多个传动比。。。
到此,以上就是小编对于电动汽车变速箱耗电量大吗的问题就介绍到这了,希望介绍关于电动汽车变速箱耗电量大吗的3点解答对大家有用。