众所周知,燃油车通常都配备了变速箱。无论是汽油车还是柴油车,变速箱都是其动力传输的关键部件,不可或缺。正因如此,变速箱的调校成为了汽车技术领域中的一项重要内容。经过精心调校的变速箱,能够使动力传输更加流畅,降低油耗,同时提升驾乘的舒适度和体验。既然变速箱在燃油车中扮演着如此重要的角色,那么为何在纯电动车中,随着发动机被电动机所替代,变速箱却不再不可或缺了呢?是因为电机自身就具备了某种“变速箱”的功能,还是因为纯电动车的制造过程中进行了某种“精简”,从而省去了变速箱的配置?
电机自身已具备“变速箱”功能在纯电动车中,发动机被电动机所替代,这导致变速箱不再显得不可或缺。这并非因为纯电动车的制造过程中进行了精简,而是因为电机本身已经具备了某种“变速箱”的功能。这种内置的功能使得电机在驱动车辆时,无需额外配备变速箱,即可实现平稳且高效的动力传输。要理解纯电动车为何无需变速箱,我们首先得探究燃油车为何离不开变速箱。变速箱的必要性源于发动机的固有特性。尽管内燃机历经世代变革,但仍然面临两大难以克服的挑战:其一,在低转速时,其输出扭矩不足,难以维持发动机稳定运行;其二,当转速升高时,输出扭矩又急剧下滑。此外,发动机的工作范围受到限制,通常在1000至4000转之间才能保持高效运行。为了满足驾驶需求,变速箱必须不断调整减速比,以确保发动机转速始终处于最佳范围。因此,为了提升发动机的效率,变速箱需要配备多个档位。
为了实现更广泛的车速范围,汽油发动机必须依赖不同数量的档位和传动比,从而确保在不同车速下都能有效输出功率,满足车辆的行驶需求。与内燃机不同,电动车的电机具备两大显著特点。其一,电机能在零转速时即输出最大扭矩,从而消除了怠速设置的需要,静止状态下电机关闭即可。其二,电机的工作范围极为宽广,通常在0至7000转每分钟(rpm)之间,这使得不同动力需求下电机的转速都能得到满足。仅需一个减速器,便能提升电动高转速时的输出扭矩。若深入探究电机的功率Map图,不难发现,在大多数运行区间内,电机都保持着高效率。通常,最高效率与一般效率之间的差距仅约为10%,而低效运行区域的范围相对较小。正因如此,电动车仅需一个传动比,便能轻松覆盖0至200公里的速度区间,无需采用多档位变速箱,即可实现“一档通行”。
并非所有纯电动车都未配备变速箱。虽然许多电动车仅需一个传动比便能覆盖广泛的行驶速度,但并不意味着它们都不具备变速箱。实际上,某些高性能电动车或特定应用场景下的电动车,可能会采用多档位变速箱来进一步优化性能。因此,不能一概而论地认为所有纯电动车都没有变速箱。并非如此,虽然电机在驱动特性上确实无需变速箱这类可能增加机械磨损的部件,但某些特殊车型配备变速箱仍是必要的。以保时捷最新的Taycan纯电动车为例,它便配备了一台2速变速箱。这一配置的目的是通过变速箱提升电机的极速能力,从而满足赛车对速度的高要求。此外,在FE电动方程式比赛中,纯电动赛车同样标配了3速变速箱,以优化赛车性能。当然,电机与变速箱的搭配并非仅限于高性能车型。对于某些商用纯电动货车而言,配备变速箱同样具有重要意义。以目前市场上广泛应用的箱式纯电动物流车为例,这类车辆通常都搭载了一个4速手动变速箱。尽管这种手动变速箱并未配备离合器,但其主要作用在于通过变速箱来限制电动机在特定的功率范围内运作,进而最大化地发挥其载重或高速行驶的能力。综上所述,对于大多数非高性能定位的纯电动车而言,变速箱并非不可或缺。