目前,一家名為“驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(Drive System Design)”的公司(以下簡稱為DSD)正在全球?qū)で笸顿Y者,其目的是為了將該公司研發(fā)的一款多齒比變速箱實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。?
目前看到這里,可能有人會不以為然——不就是一個變速箱嘛!至于這么大張旗鼓嗎??
實際上,AVL、Delta賽車、GKN、捷豹路虎、印度塔塔鋼鐵、威廉姆斯、Zytek等知名企業(yè)已經(jīng)針對這一項目成立了聯(lián)合風(fēng)險投資財團(tuán),布里斯托爾、克蘭菲爾德和紐卡斯?fàn)柕臄?shù)所大學(xué)則對該項目的商業(yè)化發(fā)展提供持續(xù)的技術(shù)支持。
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這里必須先普及一下,DSD公司開發(fā)的這款多擋位變速箱內(nèi)部代號為MSYS,擁有五個獨立的全球?qū)@夹g(shù),所針對的車型是電動車以及混動汽車。
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由于電動機扭矩輸出和電動機轉(zhuǎn)速無關(guān),因此目前絕大部分依靠電動機進(jìn)行末端驅(qū)動的新能源汽車配備的都是單級變速箱或減速器——通常被稱為固定齒比變速箱。
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固定齒比變速箱的局限性
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相對于普通變速箱而言,固定齒比變速箱傳動效率高,結(jié)構(gòu)簡單可靠,體積小易安裝,且不存在什么標(biāo)定難度,所以成為末端電動機驅(qū)動車型的選擇。
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然而近來有關(guān)多齒比變速箱的技術(shù)呼吁甚囂塵上,究其原因,還是驅(qū)動結(jié)構(gòu)的問題。
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特斯拉Model?S百公里加速很厲害,但受制于沒有多齒比變速箱,中后段加速性能陽痿,且單位電量續(xù)航力欠佳
? 以滿大街跑的直流電瓶車為例,在趨于轉(zhuǎn)速的條件下,扭矩輸出依然和起步時一樣,但車速卻無法進(jìn)一步提升。?
再往高端一點看,比電瓶車的直流電動機更好的是異步電動機,也叫做感應(yīng)電動機,其高轉(zhuǎn)速比直流電動機高一倍,功率密度也明顯超過直流電動機。?
在額定功率相同的前提下,采用異步電動機的電動車車速更快,但是和固定齒比變速箱匹配之后依然會存在高速經(jīng)濟性不高的問題。?
例如,采用異步電動機驅(qū)動的特斯拉Model S起步能力很強悍,但是在中后段的加速表現(xiàn)同樣不佳,而且單位電量的續(xù)航力甚至比不過國產(chǎn)的騰勢——這其實就是固定齒比變速箱的局限性所致。?
為了解決這一問題,寶馬為i8的驅(qū)動電機匹配了GKN供應(yīng)的2速自動變速箱——盡管在行業(yè)中看來,這款2AT充其量只能被稱為1.5AT,但這足以讓寶馬i8在純電動模式下加速到250km/h的用時明顯比特斯拉Model?S短,這也是寶馬有底氣對特斯拉不屑一顧的主要原因之一。
? 為何電動車不能搭載普通的變速箱?原因主要是普通變速箱的體積和重量相對于電動車而言太大,其次是傳動效率欠佳,且安裝設(shè)計以及匹配的難度較大。?
以目前傳動效率高的雙離合變速箱為例,實際傳動效率在87%左右,這就意味著原本100km的續(xù)航力只有87km,再考慮變速箱的重量因素,實際續(xù)航力還有下降——眾所周知,續(xù)航力就是電動車的命門!?
如果采用固定齒比變速箱,或許100km/h車速狀態(tài)下的續(xù)航力會有所下降。