1939年第一臺自動擋轎車誕生,當(dāng)時自動擋只有4個前進擋,,2007年世界第一款8AT變速箱量產(chǎn),,2016年世界第一款10AT變速箱量產(chǎn)。大半個世紀過去,,自動變速箱擋位數(shù)翻了兩倍,,如果燃油車前景一片光明,11AT甚至12AT不是夢!然而電動車崛起后,,變速箱直接沒了,!為了安撫廣大燃油車用戶,電動車仍會背著良心說自己有個單速變速箱,。什么叫變速箱,?首先得能換擋啊,!可一個齒輪如何換擋,?所以電動車實際上沒有變速箱,只是巧立名目把主減速器包裝成變速箱,。為什么電動車取消了變速箱,,這是否屬于變相簡配?講真,,要把這事說清楚有點麻煩,,這牽扯到發(fā)動機和電機的效率以及動力上的差異,而且這些都是比較抽象的東西,!發(fā)動機和電機扭矩輸出特性完全不一樣,,這里以寶馬340i的3.0T發(fā)動機為例,峰值扭矩輸出范圍為1380-5000rpm,,但是這個峰值扭矩輸出是有前提的,,節(jié)氣門必須是最大開度,也就是油門踩到底,!如果油門沒有踩到底,,那扭矩始終在峰值以下,這里糾正一個認知誤區(qū),,最大扭矩輸出轉(zhuǎn)速只需1500rpm,,不是說轉(zhuǎn)速1500rpm就是峰值扭矩,好比你掛P擋踩油門,,轉(zhuǎn)速上來了扭矩實際上很小,。發(fā)動機扭矩跟進氣量成正比,以自然吸氣發(fā)動機為例,,排量越大扭矩越大,。進氣量多少與節(jié)氣門開度成正比,也就說油門踩多少扭矩有多大(進氣量達到一定程度扭矩就上不去了),。發(fā)動機動力輸出范圍通常是800-6000rpm,,假設(shè)發(fā)動機跳過變速箱直接驅(qū)動車輪,,那必須每臺車都是大排量!現(xiàn)實中大部分車都是小排量,,由于小排量扭矩小,,因此需要很高的主減速比去放大扭矩,不然爬坡都是個大問題,,一旦主減速比過大最高時速就會降低,。變速箱相當(dāng)于功率/扭矩調(diào)節(jié)器,起步爬坡用大齒比放大扭矩,,高速巡航用小齒比提高功率,。買車最炫(裝)富(X)的一句話是,我這車沒有變速箱,!因為只有柯尼塞格 Regera這種重量不過1.6噸,,卻搭載5.0T V8發(fā)動機加三電機,最大馬力超1500ps的超跑,,才不用考慮變速箱去留問題,!電動車扭矩控制很簡單,注意是很簡單,!電流大扭矩大,,控制電流就是控制扭矩,就是這么簡單粗暴,。電流又不像空氣,,受進氣管長度、流速,、溫度影響,,所以電機的扭矩輸出就像開了外掛!不論是什么電機,,它們的扭矩輸出特性基本一樣,,以特斯拉Model S為例,不同功率電機扭矩大小是不一樣,,但電機轉(zhuǎn)動那一瞬間就已經(jīng)輸出峰值扭矩,!不好意思,這點真是秒所有,。更變態(tài)的是電機轉(zhuǎn)速極高,,12000rpm對電機來說不費吹灰之力,于是它的功率輸出范圍一般是發(fā)動機的兩倍多,。低扭猛功率足,,通過弱磁場控制,輕松把電機的扭矩和功率按照理想方式輸出,,還要這變速箱有何用,?發(fā)動機談油耗,電機談電耗,,那么兩者都要講效率,。一談效率就傷感情,汽油發(fā)動機熱效率能做到40%,,已經(jīng)屬于非常高的水平,,但電機效率輕松可以做到92%,也就說效率方面,,電機是汽油機的兩倍以上,。如果把電機和發(fā)動機的效率圖擺在一起,里面還有很多細節(jié)差異,。一臺普通的三相交流電機,,最高效率做到92%沒有任何問題,如果針對性的優(yōu)化,,效率提升到94%也行,!但電機和汽油機一樣,不同轉(zhuǎn)速和扭矩區(qū)間下,,效率會有變化,,但不管怎么變,電機最低效率幾乎都在80%左右,。汽油發(fā)動機隨著扭矩和轉(zhuǎn)速區(qū)間的變化,,效率差異會很大,最低5%,,最高40%,。這種效率差異,使得發(fā)動機必須搭配變速箱,,假設(shè)發(fā)動機一直維持在最高效率區(qū)間運轉(zhuǎn),,靠變速箱升降擋來調(diào)節(jié)扭矩和功率,油耗會特別理想,。這就是早期搭載CVT變速箱的轎車,,踩油門后發(fā)動機轉(zhuǎn)速變動很小的原因。電動車也不是說完全不需要變速箱,,只是它的效率本身已經(jīng)很高,,所以不用它效率也不會很差!假如要做一款高檔電動車,,設(shè)計時速250km/h,,那么電機就可能要在低效率區(qū)間工作,所以也有廠家給電機配兩個擋位的變速箱,,使電機的高效率區(qū)間擴大,。電機動力輸出特性的確要強于發(fā)動機,,而且效率也特別高!但是電池的體積密度和重量密度跟汽油差距懸殊,,教授之前聽一位業(yè)內(nèi)專家說,,只要內(nèi)燃機效率做到60%,就沒有電機什么事了!
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