新能源汽车已经不罕见,但是缺点就是耗电太高,续航能力不足。那么为什么不能用变速箱解决续航问题。事实上,新能源汽车变速箱,只是单个齿轮传动,一方面,“马斯克”,所谓的“新能源教父”,一直在这么做。当然,他们也在跟风。
另一方面,电动机不同于内燃机。电机本身不具备的优势,但有许多问题,目前可能无法克服。根据能量守恒定律,变速箱改造只能提高能量利用率,不能在真空中增加功率。电机转速只有在基速皮带时,即在超低速时,才能输出最大扭矩。
假设电机以最大工作速度来提速,电机输出的最大转矩,我们通过增加变速器来增加汽车的速度,但是输出转矩随着驱动轮的齿轮变高而相应变小,当提供牵引力的输出转矩等于或小于汽车的阻力时,汽车受限于电机的功率。
不能再通过更高的齿轮为速度。因此,理论上变速器可以在一定程度上提高电动汽车的效率,但考虑到变速器的额外重量以及变速器的研发和生产成本,这种效率的提高是得不偿失的。电机本身的效率特别高,高速和低速的效率差非常小。
例如,从特斯拉model的电机效率可以看出,电机效率最高的区域是中间颜色最深的区域,这几乎覆盖了从5000 RPM到14000 RPM的大部分区域。换句话说,电机的效率几乎是相同的。
当电机运行在高速和电机运行在较低的速度与一个额外的齿轮。加一个齿轮后的效率增益非常有限。增加一个齿轮会增加传动系统零件的数量,额外的齿轮会增加一部分阻力,很可能比电机转速增加造成的阻力更大,这样不仅不能降低功耗。
还可能由于损耗的增加导致功耗更高。单齿轮传动的新能源汽车往往面临着加速和最高速度的选择,因为变速箱速比越大,加速度越好,但速度降低太多,最高速度就会下降。如果想要提高最高速度,就需要降低变速箱的减速比。
但这样难免会减少100公里的加速时间。考虑到大多数消费者对加速时间极其热衷,所以很多新能源汽车会选择使用大速比变速箱来照顾加速时间,所以最高速度自然不高。从网上找了一些新能源汽车。
可以看到很多车型的最高时速都不高,甚至有些车几乎跑不到限速。电机转速,要求越高越高,所以需要增加电机变速箱来提高转速100多个能耗问题,但是厂家不愿意得到的,一是成本问题,一是后期维护问题。
所以他们就等着第三方电机厂家的转速突破,然后直接转上万台电机装线,平躺。转速降低的原因是电机具有恒转矩、恒功率的特性;恒转矩是指起动时能产生的最大转矩。转矩和速度之间的关系是乘积。
在相同的速度下,扭矩越大,车辆的动力就越强。但在高速和恒功率间隔下,转矩会下降,动态性能也会下降很多。但是这种控制方式主要是对功率的控制,毕竟这些客车主要用于重载客车,功率不足会降低车辆的通勤效率。
其次是通过控制输出功率来降低功耗。电动汽车在不使用变速箱控制车速的前提下,每公里的成本按高标准计算可降低近五倍,日常行走耗电量可降低十倍甚至更多;车辆成本决定了不需要进一步控制功耗。
只要动力电池的制造成本可以更低 500-700公里,实际行驶里程与燃油车的实用价值也并没有什么不同——电动汽车一直以来都是由于动力电池的成本造成的,价格还是略高于同级别的燃油车。再加上高标准的传动系统进一步推高了价格,即使它可以增加续航里程,人们还能接受这辆车吗?