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电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

野生科学家

2023-02-13

电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

【卡车之家 原创】伴随着新能源车越来越火爆,现在问新能源车的卡友们也越来越多。前两天我看到论坛里有卡友在问:“大货车有电动汽车吗?”还真有!而且在查阅了不少电动重卡的消息后,我发现很多电动重卡都带变速箱。但我们在《答疑:什么是永磁同步电机 电驱桥好吗?》里面聊电机的时候,发现电车貌似不需要变速箱这东西,今天咱们就来聊聊这电动重卡上的变速箱到底有没有必要加。

电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

在聊正题之前,咱们先来聊聊为什么电动车不需要变速箱。我们的传统柴油机,相信开车的卡友们都不陌生了,其常用转速基本上就是1000-2500转之间。

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而如果看到发动机的扭矩输出曲线的话,我们会发现很多柴油机的最大扭矩输出区间,基本上都在1200-2200转之间,有的机器甚至更少,只有500转左右。所以为了利用发动机最大的扭矩,让咱们的车跑起来,改变速比,让发动机维持在最大扭矩转速的变速箱就变得很必要了。

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此外,发动机也是有能耗曲线的,从下面这张图我们可以看出,发动机在高速巡航的时候效率是最高的。让发动机能够在常用的车速区间保持高效率、低油耗,也是变速箱的重要作用之一。

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此外,车辆是走走停停的,但发动机可无法停止工作,它需要一直转着才能让咱们的车辆正常工作。而变速箱的离合器,也是为了停车的时候,让发动机能保持工作而设计的。相同的,还有倒档等等。

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而咱们卡车上现在普遍使用的永磁同步电机,根据百度百科显示:“永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同,采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心,也可用叠片叠压。电枢绕组可采用集中整距绕组的,也可采用分布短距绕组和非常规绕组。”说白了就是通过电磁原理转动的电机。

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基本上转速都可以飙到8000-12000转,此外电机在启动的瞬间就可以输出车辆的最大扭矩。最关键的是,电机可以实现用得时候工作,不用就不工作。所以,基本上电机如果匹配合理的话,理论上只需要一个单级减速机就能应付咱们常用的行车速度了,根本不需要变速箱,但事实上真的是这样吗?

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那么电动车是不是真的不需要变速箱呢?如果真的不需要,为什么现在大量纯电动重卡都自带一个AMT变速箱呢?咱们来从车,和电机的特性来看。

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通过观察我们能够发现在实车上,无论是来自解放的J6P纯电自卸车,还是三一的EC340牵引车,亦或者是宇通的6x4纯电动半挂牵引车,纯电动的重卡几乎都采用了电机+AMT的动力搭配。而在我们之前拍摄的玉柴自卸4米2上,我们也看到了一台AMT变速箱。

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这里咱们就要聊到电机的特性了,我们都知道现在的电机效率非常高,有一些甚至可以维持在90%以上。但电机与咱们的发动机一样,也是存在着效率曲线的,下面是我们随机找到的一款电机的效率曲线。

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电机的纵轴是扭矩,横轴是转速。效率用颜色来显示,越红效率越高。我们可以看到,在低转速输出大扭矩的时候,电机在这时候输出一个非常大的功率,但效率也并不是很高,所以这就带来了一个耗电的问题。

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这些特性在装载量不大的轻卡上可能还不是很显眼,咱们几乎可以忽略,但如果要是将车型换成拉着几十吨中的牵引车就不一样了。所以这时候就要通过变速箱,来运用一个大速比提高电机的转速,减小电机在低转工作的频率,从而实现省电。

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另外一方面,变速箱也可以进一步放大扭矩,给你更爽的起步动力。但考虑到电机其实可以做到功率比较大,扭矩比较大,且车用电机很多都自带一个“变速箱”,咱们就不把它当做主要原因了。

电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

这里咱们再来聊一个有意思的事情,在电动车还不止一台变速箱你信吗?前面咱们聊过了,纯电动卡车用的电动机能够达到很高的转速,有的甚至能上万。这样的转速要是直接传递到我们的车轮上,这速度可能就飞起来了。

电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

而咱们使用的传统变速箱,也无法兼容这么高的转速。所以,在很多电动机上面都集成了一个单级减速机,咱们可以将其理解为一个只有一档的变速箱。

电动车也有变速箱?是多此一举还是真的有用?

这“两个变速箱”在一起协作,才形成了纯电动卡车的动力系统。

●  编后语:

当然,除了这种电机+AMT的方式,现在有的车还采用了轮边电机、轮毂电机等方式进行驱动,具体哪种方式才是最好的,目前还没有定论。那么你觉得电机+AMT会带来不错的表现吗?欢迎在下方留言讨论。(文/袁圣 部分内容引用自:百度百科)

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