在燃油車時代,變速箱作為汽車的核心部件之一,其復(fù)雜程度與發(fā)動機不相上下。優(yōu)秀的變速箱能夠顯著提升駕駛質(zhì)感,為駕駛者帶來更加流暢的操控體驗。然而,隨著電動車的興起,用戶對變速箱的關(guān)注度逐漸降低。許多電動車型僅配備了一個檔位,即單檔位的減速器,結(jié)構(gòu)相對簡單。少數(shù)車型則擁有兩個檔位,但五檔位的電動車,你見過嗎?為何電動車不再需要多個檔位?讓我們深入探討。
在燃油車中,檔位的作用至關(guān)重要。汽車從靜止?fàn)顟B(tài)啟動時,需要巨大的扭矩,因此通常從一檔起步。隨著車輛獲得動力,扭矩逐漸減小,而高速行駛則需要更高的轉(zhuǎn)速。一檔傳動過程中,轉(zhuǎn)速并不高,因此需要換到高檔位。制造商會根據(jù)發(fā)動機輸出,仔細(xì)計算并設(shè)置齒輪比,以提高每個檔位的有效功率。
內(nèi)燃機只能在特定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生有效動力,因此需要在正確的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)換擋,以充分分配動力。檔位的作用在于讓發(fā)動機一直處于合理的轉(zhuǎn)速區(qū)間,高檔位可以降低發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,通常保持在2000rpm左右。無論是起步加速還是高效地達(dá)到巡航速度,內(nèi)燃機都需要通過換擋來保持最佳的動力輸出。
相比之下,電動車則不再需要多個檔位。電機可以輕松突破12000轉(zhuǎn)/分,一些量產(chǎn)電機的轉(zhuǎn)速甚至超過了25000轉(zhuǎn)/分。這樣的轉(zhuǎn)速在燃油賽車上才能看到。同時,電機具有幾乎恒定的扭矩輸出,從起步就可以爆發(fā)峰值扭矩,無需換擋來調(diào)整扭矩。在整個轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi),電機都能保持平穩(wěn)的扭矩輸出,因此電動車無需多個檔位來適應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速需求。
電機沒有往復(fù)運動部件,高轉(zhuǎn)速也不會產(chǎn)生巨大的噪音,可以安靜地運行。因此,電動車也無需使用高檔位來降低噪音。電動車的電機效率通常超過80%,而內(nèi)燃機則在40%左右。電動車使用大電池,沒有明顯的電耗問題,因此也無需通過多個檔位來優(yōu)化油耗。
然而,盡管大多數(shù)電動車無需多個檔位,但仍有一些高性能電動車采用了兩檔變速箱。例如,保時捷Taycan與ZF采埃孚聯(lián)合開發(fā)了兩檔變速箱,路特斯ELETRE和奧迪e-tron Sportback也使用了兩檔變速箱。這些車型追求極致的性能,通過兩檔變速箱來進一步放大扭矩,提高加速能力。在大多數(shù)情況下,這些車型都以高檔位行駛,只有在需要更強動力時才會降到低檔位。
在電動方程式賽車中,一些車隊曾使用五檔變速箱來提高性能。然而,由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且重量增加,如今已被淘汰。更多車隊選擇使用2-3檔的變速箱來平衡性能與重量。這些車隊希望車輛的動力一直位于馬力曲線的峰值附近,通過換擋來發(fā)揮電機的效率。
變速箱是燃油車時代的產(chǎn)物,用于降低油耗、快速起步和提高車輛性能。然而,在電動車時代,由于電機的高轉(zhuǎn)速和恒定扭矩輸出,對變速的需求大大降低。多檔位變速箱僅出現(xiàn)在高性能電動車和電動賽車上,以滿足其極致的性能需求。