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电动汽车高速变速器

发布时间:2020-10-28 07:12:24

1、为什么现在的电动汽车也需要安装变速器?

变速器有什么用?变速箱的作用就是为了弥补发动机的不足。发动机低转速扭矩不足,不能直接驱动车轮。变速箱多数情况下工作在减速状态,把发动机的转速通过齿轮组降低,这样就可以输出一个很的高扭矩,相当于把发动机的扭矩放大了。

可以满足车辆起步、加速需要的扭矩。而车辆高速行驶时需要的扭矩降低,对于高扭矩的发动机,此时功率有富裕,因此提高发动机转速后可以有效降低油耗。所以通常变速箱高档位已经不再是减速,反而是增速,通过齿轮组把发动机转速放大,使变速箱输出轴的转速高于输入轴。

变速箱还有一个重要的功能:在发动机旋转方向不变的情况下可以让车辆倒退,实现倒挡功能。因此燃油车上变速箱是不可缺少的部件。

而在电动汽车上,更多的汽车只是采用了一个固定速比的减速箱而已。难道变速箱很贵吗?其实并不是这么回事,这是电动机的特性决定的。电动机与内燃机的特性是不一样的,内燃机最大扭矩需要转速支持,即便是小排量涡轮增压发动机,最高扭矩时发动机转速也要在1400转/分以上。而电动机就不一了,电动机前半段工作在恒扭矩区间。

但是真正的电动汽车多档位变速箱还没有广泛应用。多档位变速箱体积增加、控制系统难度增加,而电动车极速行驶并不是目前的追求,够用即可。电机功率足够的情况下,单速变速箱更稳定一些,成本低。而目前混动车型采用拉变速箱,是因为发动机功率较低,只能通过减速的办法提升扭矩来驱动车辆。同时也带来了电耗高的缺点,能量损失大,耗电量也高一些。

2、新能源汽车变速机构分为哪八类?

1. 同轴变速器

吉凯恩变速器,输入轴与输出轴同轴。图1 为吉凯恩同轴单档变速器剖视图。应用在沃尔沃( Volvo ) XCgO 下 8 混合动力汽车上。雪佛兰( Chevrolet ) Bolt 变速器,输入轴与输出轴同轴。图 2为雪佛兰 Bolt 同轴单档变速器剖视图。应用在雪佛兰 BOIt 纯电动汽车上。输入轴输出轴同轴结构,可减小变速器尺寸,便于整车布置。

 

(图1)

 

(图2)


2. 两档变速器

现有常用的电动汽车两档变速器有AMT结构和DCT结构。采用AMT结构时,需要使用同步器,此时换挡冲击较大,而采用DCT结构时,由于变速箱只有两个档位,此时双离合器结构会使成本增加很多。

吉凯恩( GKN )两档变速器,减速比分别为 1 1 . 38 和 5 . 85 .图 3 为吉凯恩两档变速器剖视图,图 4 为吉凯恩两档变速器在输入轴上的换档机构。应用在宝马( B MW ) i8 混合动力车上。格特拉克( Getrag )两档变速器,减速比分别为 1 2 . 06 和 8 . 61 。与减速比为,一 1 0 . 5 的单档变速器相比,两档变速器的低速档减速比设置为 11 一 12 ,满足加速和爬坡性能,而且所需电机最大转矩可以降低;高速档减速比设置为 5 一 9 ,满足最高车速要求,而且所需电机最高转速可以降低。电机最大转矩和最高转速降低,可使得电机小型化、轻量化。而且两档变速器可使电机较多地在最佳效率点运转,降低油耗。


(图3)



(图4)



 

 

3. 集成电子断开差速器的变速器

吉凯恩变速器,集成电子断开差速器。图3为其剖视图。图5为吉 凯恩电子断开差速器爆炸图。应用在沃尔沃XC90 T8混合动力汽 车上。 高速时,电子断开差速器将电机与车轮分离,以提高高速时系统 效率并防止电机超速。电子断开差速器控制犬牙式离合器接合或 分离,使用霍尔传感器非接触式测量离合器位置。


(图5)

 

4. 集成双离合器式差速器的变速器

吉凯恩变速器,集成双离合器式差速器。图6为其剖视图。该差速 器应用在路虎揽胜极光(Range Rover Evoque )、福特福克斯(Ford Focus ) RS上,也可应用在纯电动汽车或混合动力汽车 采用双离合系统取代传统差速器,可精确调节每个车轮的扭矩, 实现左、右车轮扭矩矢量控制。实现扭矩限制,实现电子限滑差 速锁功能。断开连接时提高系统效率。

 

(图6)

 

5. 两挡同轴集成双离合器式差速器的变速器

 

吉凯恩两挡同轴变速器集成双离合器式差速器(吉凯恩称为 eTwinsterX),如图7所示。在2017年法兰克福国际汽车展上 首次亮相。

该变速器综合了上述的两挡、同轴、双离合器式差速器三种变速器的特点。


 

6 电机控制器变速器三合一总成

 


计划于2019年在欧洲汽车制造商的全球平台上生产。 采埃孚(ZF )三合一总成,如图9所示。


(图9)




计划于2018年量产,应 用在欧洲汽车制造商车型上麦格纳(Magna )三合一总成,如图10、11、12所示。


(图10)


(图11)


(图12)


博世(Bosch )三合一总成,如图13所示。


(图13)

三合一总成结构紧凑、功率密度高、系统效率高、安装简单、减 少电缆、可以提供整体解决方案。

 

7集成发动机电机发电机的变速器

 

吉凯恩集成发动机电机发电机的变速器,剖视图如图14所示。应 用在三菱欧蕊德(Mitsubishi Outlander)混合动力汽车上。


(图14)

本田(Honda )集成发动机电机发电机的变速器,剖视图如图15所示。应用在雅阁(Accord )混合动力汽车等车型上。


 (图15)

丰田(Toyota )集成发动机电机发电机的变速器,剖视图如图 16所示,原理图如图17所示。应用在第四代普锐斯(Prills )等 车型上。


 (图16)


 (图17)

菲亚特克菜斯勒(FCA)集成发动机电机发电机的变速器,原理图 如图18所示。应用在大捷龙(Pacifica )混合动力汽车上。


 (图18)


实现纯电动、串联混合动力、并联混合动力、混联混合动力等模 式之间切换,提高了整车性能和效率。

3、纯电动汽车必须加装变速器吗

准确说不叫变速器,叫减速器,因为电机一般转速过快,需要减速,而且根据不同设计,有的需要换倒挡也是需要波箱,通常电动汽车的波箱都比较简单

4、电动汽车需要变速器吗?为什么? 什么情况下需要,什么情况下不需要?

有变速器,无离合器,变速器与驱动牵引电机直接相连。

5、电动汽车要有变速箱!!!哪位详细说说要不要变速箱

1、纯电动汽车可以不需要变速箱;
2、原因:电动机比内燃机的优点
2.1. 低速,甚至零转速下也可以输出很大的转矩。
2.2. 工作范围特别广,典型范围0-7000rpm。(当然,以永磁同步电机为例,在高转速下,输出转矩也会逐渐下降)。
正是由于以上两点,即使没有离合器与变速器,电动汽车也是可以正常工作的。
3.可以不用变速器 不等于 一定不用变速器。 不用变速器+离合器,电动汽车可以完成行驶的基本功能;但是,给电动汽车匹配上 变速器+离合器, 可以如虎添翼,
4.具体来说,有以下几个优势:
4.1. 无变速器的纯电动汽车中,电机的工作转速范围特别广,不可避免地会遇到噪声问题。
4.2. 离合器不仅有传输/断开转矩的功能,还有扭矩减震功能。无离合器的传动系统需要额外的减震装置或减震算法。
4.3. 行驶经济性: 有变速器的话,可以通过换档使电机处于效率更高的区域。
4.4. 行驶动力性: 同样性能的电机,在变速器的帮助下可以使整车的动力性更强(典型的指标是百公里加速性能提高)。
4.5. 生产成本: 为达到相同的性能,有变速器可以有效地减少电机指标与电池指标。

6、电动汽车加变速器好不好?

1、纯电动汽车中,不需要传统汽车上的齿轮式变速器了。 2、纯电动汽车采用电机驱动。只要改变施加在驱动电机上的电流、电压值就可以改变电机的转速,也就能达到控制汽车行驶速度的目的了。

7、现在电动车上用的是什么样的变速器?

通过改变脉冲宽度(即平均电压)改变电动车速度;
电机的扭矩不会发生变化,即恒转矩变速,但是因速度降低,输出功率要降低。

8、纯电动的汽车需要变速器(变速的齿轮)吗?

1、纯电动汽车中,不需要传统汽车上的齿轮式变速器了。
2、纯电动汽车采用电机驱动。只要改变施加在驱动电机上的电流、电压值就可以改变电机的转速,也就能达到控制汽车行驶速度的目的了。
3、变速器虽然没有,但纯电动汽车上还是有齿轮传动机构,不过是固定传动比的,不能改变。这样的机构是不能称作变速器的,只是作为降低电机转速,增大扭矩之用。通常手动或自动变速器是有多个传动比并可供手动选择或自动选择的齿轮传动变速机构。

9、电动汽车为什么不像燃油汽车一样采用多档位的变速箱?

那是因为“内燃机”汽车的“低转速扭矩”过低根本不足以让一辆车起步,比如某A级小轿车最大扭矩200N/M,如果没有变速箱,不靠变速箱进行扭矩放大,就凭最大200N/M的扭矩想拉走一辆接近1.5吨的小轿车难如登天,更不用说低转速下的扭矩了,还不到200N/M呢。所以“内燃机”汽车汽车不是非得用变速箱,而是它低转速扭矩不够,不用变速箱都没有办法起步。

“内燃机”的特性就是低转速下的扭矩很低,车子起步阶段的扭矩根本不够用,所以依靠“多挡位变速箱”的“低挡位”进行“降速增扭”,让车子能够开起来,然后依次升档让车子越来越快。还是那个例子某车的最大扭矩为200N/M左右,一档减速比是3,主减速比是4,理论上来看这辆车的实际最大扭矩就可以为:

200N/M*3*4=2400N/M,换句话说是这个扭矩才让汽车得以起步,要不然没变速箱把发动机烧坏车都很难移动。这就是“变速箱”对于内燃机汽车的重要性。

而电动机就完全不一样了,纯电汽车,只要将电源接通,就可以实现电机在0转速下的高扭矩,让车子起步时获得强大的力量,使得车子在逐渐加速过程毫不费力,这也解释了为什么“比亚迪唐”在纯电模式下的加速那么惊人,这就是“电机”的优势,通电扭矩就大的离谱,要不然“高铁”怎么提速那么快呢?

所以,纯电汽车可以完全放弃传统的多挡位变速箱,因为“低扭足”用不着变速箱来放大扭矩,那就没必要用了,还省去不少成本。至于为什么“电动机”扭矩那么大,本人也不清楚,还请学理工的朋友来给讲讲,我也学习学习。

10、纯电动汽车有变速箱吗?

理论上来说可以不用,这个主要是从能否输出足够的扭矩的角度来说的,因为传统的内燃机,在零转速或者很低转速下,是无法输出足够大的扭矩的,但是电动机就可以。但是实际中也有电动汽车配备了变速箱的,这个存在的意义还是从协调最大的扭矩和转速方面考虑的。综合来说,电动汽车一般不需要自动变速箱,如果有特殊的要求和目的,也可以使用变速箱。


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