保时捷纯电动汽车为什么有变速箱

大吴哥 2024-09-09 07:40:25 阅读 (71)

发动机和变速箱被认为是汽车中最重要的技术，甚至一款好的变速箱，还可以弥补发动机本身动力的不足，让动力的传递更加顺畅直接。

但是，大多数电动汽车没有单独的变速器的。与内燃机相比，电动机在产生动力和扭矩方面的性质不同。内燃机将通过进气-压缩-爆炸-排气冲程产生的能量转换为旋转能，并通过各种动力传输装置将其传递给车轮，产生能量的过程很复杂，并且必须经过许多机械零部件，因此变速箱是必不可少的零部件。

发动机缓慢运行时，功率和扭矩较小。发动机转速提升时，会输出更高的功率。但是，由于输出功率= 扭矩 X 转速，因此即使输出增加，扭矩也不会继续增加。因此内燃机发动机通常有一个最佳转速区间，在这个区间内功率和扭矩才能最好的发挥。

但是在电动车中，从电流流过电动机的那一刻起，就可以爆发最大扭矩。因此纯电动汽车的加速很猛。此后，最大扭矩在达到电动机最大输出的转数之后逐渐画出一个向下的曲线。

重要的部分是“可用的转速”。基于普通乘用车的内燃机的可用转速为：汽油为6000至7000 rpm，柴油为4000至5000 rpm。

而电动机的转速至少为11,000 rpm，甚至超过18,000 rpm。它的转速范围是汽油发动机的三倍，是柴油发动机的四倍。因此，内燃发动机通过引入变速器来克服发动机的局限性，但是电动机是不必的。

如果内燃机至少需要4个变速齿轮可以突破200 km / h的话，那么电动汽车可以在没有变速器的情况下以160至200 km / h的速度行驶。除非像赛车那样需要更高的速度，否则电动汽车可以在没有变速器的情况下使用。

此外，纯电动汽车中，电池的成本是很高的。所以现在纯电动汽车通常都把有限的空间，给电池使用。以保证更大的续航里程。如果在纯电动汽车中增加变速箱的话，那么会增加造车成本，对于制造商来说，也并不划算。

电动汽车不需要使用变速器的另一个原因，是它已经非常高效。根据2017年电气与电子工程师学会的车辆动力与推进会议上发布的演示文稿，当电动车增加了两速变速器时，功耗低至0.75％，最多仅为1.5％。

由于电动机本身在任何旋转范围内都表现出足够高的效率，而内燃发动机则是在特定的转速下拥有最佳的效率，如果低于或高于此区域，效率将降低。

在低速环境中，电动机可以利用最大扭矩的100％。当加速时，电力消耗增加，但是效率高于内燃机的效率。根据转速和扭矩的变化，能量效率很高。

大多数电动汽车的效率接近80-90％，因此，即使增加了变速箱，额外的效率改善效果也微不足道。

那么，变速箱本身对电动汽车没用吗？并不是！配备变速箱的好处是提高了性能，保时捷Taycan是代表。

Taycan配备了2AT变速箱。一档的减速比为15：1，通过利用更大的扭矩，很容易获得更大的力和更快的加速。二级变速箱在110 km/h的速度时使用，可通过8：1的减速比提高最大速度。

因此，一般的电动汽车的最高速度为160km / h时，很难超过200km / h，而Taycan可以达到250km / h。变速箱在提高性能方面起着重要作用，例如更强大的动力和更快的最高速度。

CVT变速箱，作为能够增加纯电动汽车续航里程的优势，再次吸引了人们的关注。

根据在瑞士期刊出版研究机构Energies中注册的一篇论文，可以自由改变传动比的CVT变速箱，可以将电动汽车的能耗降低10-15％。对于提升效率有积极的影响。

所以，有些品牌已经开始研究该技术。博世就宣布了一款名为CVT4EV的电动传动系统。

根据官方消息，博世CVT4EV变速箱采用集成式设计，内部并没有传统变速箱的液力变矩器、行星齿轮、离合器等复杂结构。另外，它可以在宽广的速比之间灵活调变，既可以放大车辆起步所需扭矩，还会减少电动机的高能耗、低效率的运转时间，而在高速行驶时，电机可以维持在最高效的转速范围。

CVT4EV具有将逆变器，电动机和CVT变速箱集成在一起的一种模块结构，这是为了减少体积和重量。对于车辆制造商而言，可以降低车辆开发和生产所需的成本和复杂性。由于采用模块化结构，因此可以应用于从普通乘用车到商用车和跑车的各种车型。

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