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硬核科普,电动车为什么只有保时捷Taycan有变速箱

电动车观察(稿源) 2022-3-3 09:53 No.1750

很多人都知道,电动车因为独特的做功方式,让它有了与燃油车完全不同的工作特性。低速相对省电,使它更适合在城市里游走。高速时则耗电巨大。这是因为电动车一般没有配备燃油车上具有多个转速、扭矩转换比,或者更通俗地说多个“挡位”的变速箱。那又是为什么一般的电动车没有使用变速箱来提高极速,并降低高速电耗呢?


我们先了解下变速箱的工作原理,它是通过各个齿轮之间的齿比搭配,在马达转速相同的情况下,改变输出端的转速。与此同时,得益于转速变化的关系,动力输出端的扭矩也会随之改变。


变速箱就是为了解决内燃机无法摆脱两个致命的缺点,一是低转速下输出扭矩较低,难以保证发动机正常运转;二是高转速下输出扭矩会急速下降。换个通俗的说法就是,如果没有变速箱,发动机在低速起步时会极其乏力,铆足了劲儿工作也无法满足车辆的极速(一般需要达到220km/h)需求。通过变速箱的变矩能力可以有效放大低转下的扭矩,提升动力,而通过变速能力又能保证车子轻松在转速范围内达到目标车速。


再看看电机的特性曲线,虽然不同种类电机的曲线各有差异,但总体上的特性是大同小异的。相比内燃机,电机有着三大优势。一、起转即可达到峰值扭矩;二、扭矩平台非常宽泛;三、转速高。所以厂家通常配备一个大齿比的单速变速箱,保证电机主要在高转区域运行,同时也没有了发动机起步困难的问题。


不过这种高转低负载效率高,配备大齿比单速变速箱的电动车也有毛病,后劲不足,极速不高。而且高速行驶时不仅加速感受一般,整体的电耗也比较大。想要解决这个问题呢,有两种方法:第一就是换装大功率电机,但是这种会造成能效降低,意味着需要安装更多电池。第二种就是加装变速箱。


为什么电动车大部分不加装变速箱呢

有了问题要去解决才能进步啊,为什么电动车不通过加装变速箱来解决问题,提高体验呢?因为他们要节约成本。


发动机舱内并没有因为少了发动机、变速箱而变得宽敞。这时如果再加上一台变速箱,它的安装位置也是一道难题,想要解决就需要大笔的资金投入。再加上变速箱本身和变速箱电控单元的成本,这也不是个小数。


还有一个原因就是厂家不会调电动车的变速箱。看起来很像瞎说的理由,早在2006年,特斯拉真正意义上的首款车型


Roadster(参数|图片)原计划搭载一台两速变速箱,由英国Xtrac供应商提供变速箱解决方案。


后来我们都没有等来这款搭载真正意义上变速箱的电动跑车,显然是研发出现了不可解决的问题。由于两挡变速箱的量产难度太大,导致了Roadster发布的严重延误,甚至一度让特斯拉濒临破产倒闭。而因此才有了后来马斯克的临危受命,出任首席执行官,同时特斯拉也最终宣布更改方案,采用固定齿比的单速减速箱。这看似是一场舍弃变速箱而得来的胜利,但显然特斯拉也为之牺牲了一些性能。


电动车不使用变速箱的主要是因为:


1、拥有变速箱的电动车的确能够省电,但是厂家不在乎那点续航


2、厂家不会调,安装变速箱后会显著提升后段性能,并增加极速这些特点对大部分消费者都没吸引力。


3、成本高,厂家不愿意为了这些性能而增加成本。


最后再说下为什么大家都“约定俗成”了,保时捷


Taycan(参数|图片)非要这么特立独行。
因为首先它是台保时捷,它也知道买这辆车的消费者更希望买到一台保时捷,所以为后轮电机安装了一台两速的变速箱,从而让车辆在低速时可以与前轮电机配合达成四驱模式,并拥有最大的牵引力。除此之外,还可以在高速拥有更好电量消耗控制的同时,提高车辆的极速。Taycan是想变成一款更保时捷的车,而不是极速不够马力来凑。


所以其实并不是电动车不需要变速箱,博世、zf这些厂商也开发自己家的电动车变速箱,只是在目前的环境下,大部分厂家在妥协,消费者也不太在意,毕竟极速不够马力来凑,而且大马力电机造起来远比大马力发动机容易得多。



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