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变速箱的功能
变速箱在汽车中有两个基本功能。一是与离合器配合,保证汽车正常启动,以免因启动负荷过大而熄火。第二,在小伙伴变速的过程中,通过换挡(传动比)可以将发动机稳定在工作转速。目前的变速箱技术完全可以满足以上两个基本需求。所以目前变速箱发展的重点是让发动机在燃油效率最高的速度下更精准,所以档位越来越多。
高性能超级跑车
欧洲排名前三的新能源超级跑车法拉利Lafa、迈凯伦P1和保时捷918基本都配备了变速箱,变速箱在设计上继承了FormulaRace的动力结构,基本都采用了以换挡速度著称的双离合变速箱。
这些旗舰跑车需要变速箱。在这类车型中,内燃机依然是车辆的关键动力源,而电动机的作用就是在加速环节提供大扭矩输出,提高加速能力,这也是三大车的性能能够超越大多数传统超跑的最重要原因。
传统混合动力电动汽车
丰田无疑是混合动力汽车领域的领导者。它的混合动力汽车,比如新款普锐斯、卡罗拉TwinEngine、雷克萨斯LS500h,基本上都采用了专用的E-CVT无级变速器。虽然没有档位,但是真的可以变速。本田雅阁和铂芯的混动版本结构相似。基本上,国内合资混动车/插电式混动车大多基本采用E-CVT变速箱。
这类产品主要关注燃油的合理性,并不需要表现出汽车的性能有多强悍。驾驶汽车的大部分工作基本上交给了电动机。发动机经常作为备用动力,顺便给电池充电,不需要准备变速箱、全时速和扭矩之间的连接。E-CVT的关键功能不是改变发动机的转速,而是将发动机和电机两个动力源耦合起来。它的物理性能和功能性能与传统的无级变速器基本完全不同。
纯电动汽车
先说纯电动汽车。特斯拉的两款电动车,ModelS和ModelX,基本都没有变速箱。国内大部分纯电动车基本没有物理意义上的变速箱。很多人可能会在仪表上看到一些汽车的档位和档位显示,但实际上,有些基本上迎合了消费者的模拟档位,电机在各种速度下都可以稳定工作,无需换挡机构的帮助。
与内燃机相比,电动机的输入功率对动态特性的性能症状具有更强的控制力。以纯电力中广泛使用的永磁同步电机为例,只要接通电源,就能在零转速下输出超强扭矩,而内燃机则有启动和怠速的概念。另外,经济工况的转速范围比内燃机更宽,0-7000rpm基本是正常工作范围。
启动时,内燃机需要离合器和变速箱的配合才能实现零负荷启动并进入工作转速;起动时,由于发动机不能承受瞬时大扭矩,需要离合器(软连接)和扭矩放大(低档位);高速时,车速过高不利于节油,所以需要速度放大器(高档位)。为了使内燃机尽可能准确地处于燃油合理性最高的工况,而变速箱又要快速响应和协调,所以目前的变速箱档位越来越多,换挡越来越快。
至于电机,完全没有这个问题,从零速开始严格执行“功率=扭矩和次数;转速”公式中,没有起步的概念,不踩油(颠)门(男)等于停车;一开始是经济工作速度,永磁同步电机平均效率90%,内燃机可以达到40%,被认为是黑科技;小伙伴的性能要求完全可以通过输入功率(油门)的变化来实现,低速时不需要扭矩放大,高速时不需要速度放大。
以上是有驾汽车向朋友介绍的新能源纯电动车是否有变速箱。在结构上,电机需要比内燃机简单得多,其外部特性不一定像后者那么关键。输入功率的变化(相当于内燃机的供油)完全可以满足汽车调速的需求,不需要与离合器、变速箱协调工作。
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