新能源車為什么不加變速箱解決高速高耗電的問題??生活中難免會有各種各樣的問題,如果你對這個不了解,一起來學習。
發(fā)動機在低旋轉(zhuǎn)運行時,功率和扭矩小,不能滿足驅(qū)動車輛的需要,因此需要采用大齒比來擴大扭矩,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升時,扭矩逐漸上升,功率與扭矩和轉(zhuǎn)速成正相關(guān)(正比關(guān)系),因此此時發(fā)動機功率逐漸達到最大值,但由于轉(zhuǎn)速上升,發(fā)動機運動副間摩擦增加,發(fā)動機阻力增大,機器效率降低內(nèi)燃機不能像馬達那樣進行恒定功率或恒定扭矩加速,當轉(zhuǎn)速過高時,發(fā)動機各部件間受到的沖擊和摩擦阻力指數(shù)上升,由于進氣效率和排氣效率難以跟上發(fā)動機的運行需求,因此私人車的發(fā)動機轉(zhuǎn)速上限一般在7000 rpm以下。
馬達的運行狀況一直很簡單,對于永磁鐵同步電動機來說,磁體鋼作為轉(zhuǎn)子,電流通過纏繞電阻時,轉(zhuǎn)子通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩,所以只要電流達到額定模式的最大值,電動機就可以爆炸最大扭矩,這也是電動汽車的靜止啟動性能非常優(yōu)秀的理由,此時,馬達以一定轉(zhuǎn)矩加速,轉(zhuǎn)矩不會隨著轉(zhuǎn)數(shù)的上升而下降,電動機達到額定功率轉(zhuǎn)數(shù)后會繼續(xù)加速,轉(zhuǎn)矩會慢慢降低,此時,馬達以恒定功率加速的運轉(zhuǎn)狀態(tài)繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
對于普通轎車內(nèi)燃機來說,7000 rpm已經(jīng)是極限斷油旋轉(zhuǎn)速度,電動機的最大旋轉(zhuǎn)速度至少在11000rpm以上,甚至超過18000rpm,轉(zhuǎn)速范圍至少是汽油發(fā)動機的3倍,是柴油機的4倍,因此,在日常的運轉(zhuǎn)狀況下,電動機完全沒有必要通過變速進行速度調(diào)整。
舉個例子,最大轉(zhuǎn)數(shù)7000 rpm的汽油發(fā)動機驅(qū)動的汽車要突破200km/h的時速,至少需要4個不同齒比的傳動機構(gòu),最大轉(zhuǎn)數(shù)為18000rpm的馬達,如果有足夠的電力,可以固定齒比,輕松驅(qū)動汽車至180km/h,只有需要200km/h以上時速的電動汽車,使用變速裝置進行減速增扭,考慮提高高旋轉(zhuǎn)區(qū)間的再加速能力。
另外,由于電池低于能量密度,為了滿足車輛續(xù)航距離的需求,電池包的體積通常較大,純電動汽車通常會在電池上保留有限的空間,變速箱作為體積大的機械零件,電動汽車已經(jīng)沒有多余的空間了,另外,電動車的極限速度提高可以通過增加馬達電力、提高馬達最大旋轉(zhuǎn)速度來實現(xiàn),因此不需要在傳輸中浪費成本。
根據(jù)2017年電氣電子工程師學會(IEEE)的車輛動力推進會議(VPC)發(fā)表的演講,電動汽車增加2速變速器的情況下,耗電減少0.75,最大為1.5,這是因為很多電動汽車的驅(qū)動效率在80~90區(qū)間,即使增加了變速器,也不能大幅提高驅(qū)動效率。
驅(qū)動效率高,轉(zhuǎn)速范圍廣,機械能量損失小,是電動機的最大優(yōu)點,由于這種高效驅(qū)動效率,電動車在時代舞臺上嶄露頭角,成為最有可能替代燃料車的新能源車型,如果向純電動汽車增加變速器,不僅不能大幅提高驅(qū)動效率,還可以增加機械結(jié)構(gòu)的復雜性,使機器能量的損失更大,同時也可以增加制造商的成本,不劃算。