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随着电动汽车的逐渐普及,对于变速箱的话题逐渐变少了。在我们以往的印象里,发动机和变速箱是汽车最重要的两个部件,也是是密切相关、缺一不可的。而对于电动车来说,由于电机本身就有极高的转速和扭矩的输出范围,所以变速箱就变得可有可无了。但是电动车不用变速箱就是真的不变速了么?当然不是,减速器代替了变速箱,成为了电动车不可或缺的重要部件。今天小编就跟大家聊一聊减速器。
电动汽车能不能做到直驱
电动汽车是由电动机直接驱动还是需要通过减速器驱动车轮? 试想如果是直驱可以不用减速器,那么就要求电机具备低速大扭矩的特征,而电机在扭矩一定的情况下,转速和功率成正比,相同功率的驱动电机,转速越低体积和重量就越大,所以带来的问题就是电机尺寸和重量都比较大,输出的功率曲线不一定满足车辆要求。
电动车为什么需要减速器
电机 减速器方案可以降低驱动系统的整体重量和制造成本,目前两种方案同时存在,但电机 减速器的方案偏多。例如,电机 减速器 后桥的方案用来代替电机 后桥方案,带减速器方案的整体重量比不带减速器的方案的整体重量轻了至少100kg,成本降低了1万多元。
如果电动汽车没有减速器的话,输出到轮的扭矩太小,尤其是爬坡等需要大扭矩的情况就很难满足了。而日常使用,绝大部分时间都是在平路上行驶,如果选大扭矩的电机,价格会极高,整车性价比就下去了。
车轮转速常用区间是0rpm(起步)到1000rpm(车速100km/h左右),特别是城市里常有的50km/h的车速,(对应轮速500rpm)现在大部分民用电机,在这个转速区间并没有很高的效率,选择可以是使用更高功率电机,通常意味着几倍的成本增加。齿轮箱主要作用是减速增扭,便是一个低成本的解决方案。
另外,车在转弯的时候,左右两个轮的转速是有差异的,目前汽车使用成熟的差速器解决方案,差速器可以根据行驶阻力变化自动调节轮子转速。如果电机直驱,不仅需要复杂的算法匹配转弯半径和轮速差,更困难的是动态保持轮子实际转速和理论一样(两个轮子,同时按照理论设计)否则不能避免轮子打滑,造成不必要的风险。从成本和技术成熟度来说,现在还是电机 齿轮箱的天下。
所以目前和未来短期内,一定是高速电机加减速器的方案主导市场。
为什么两档减速器更好
特斯拉的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机 2档减速器,后来由于减速器生产质量的问题,被迫采用了固定齿比减速器,但为了达到相同的动力性能,使电机功率增大到240kW才能达到相同的性能。