家人们,咱平常开车的时候,有没有想过一个问题:为啥电车开起来那么简单,没有复杂的换挡操作,而油车却非得有个变速箱,开的时候还得换挡呢?今天咱就来唠唠这背后的门道。
先来说说油车为啥必须得有变速箱。咱都知道,油车的 “心脏” 是发动机,这发动机的特性啊,决定了它得靠变速箱帮忙。发动机直接输出的转矩变化范围比较小,啥意思呢?比如说咱车子要起步或者爬坡的时候,这时候需要很大的劲儿,也就是大转矩,可发动机在低转速的时候,那股子劲儿不够,光靠它自己,车子很难动起来,更别说爬坡了。要是直接把发动机的动力用来驱动汽车,那起步和爬坡简直就是个大难题。还有啊,咱开车总不能只往前开,还得倒车吧,这倒车也得靠变速箱来实现。
变速箱里有啥秘密武器呢?其实就是一堆不同的齿轮。通过把不同大小的齿轮组合在一起,就能调整发动机输出的转矩和转速。就好比用小齿轮带动大齿轮,虽然转速变慢了,但是转矩却变大了,这样车子起步和爬坡就有劲儿了。反过来,用大齿轮带动小齿轮,转速就变快了,转矩变小,适合车子在高速上行驶,让发动机轻松点,还能省油。所以说,变速箱对于油车来说,那是必不可少的,它能改变传动比,让驱动轮的转矩和转速有更大的变化范围,还能实现倒车,以及在空挡的时候中断发动机动力传递,方便发动机启动和怠速。
再看看电车,为啥电车就不需要变速箱呢?这就得从电车的动力来源说起了。电车的动力来自于动力电池,通过永磁同步电机输出动力。这电机和发动机可太不一样了。当你踩下电车的电门,电流就输入到电机里,电流越大,电机能提供的扭矩就越大,而且电机的转矩越大,转速就越快。简单来说,电车通过控制输入电机的电流大小,就能轻松控制车速,根本不需要变速箱来帮忙调整动力。
而且啊,电机还有个优点,在电压和电流恒定的时候,转速越高,扭力虽然会降低,但是电机效率却是最高的。所以电机会自动保持在最高效能的方式输出动力,这就大大提升了电能转换成动能的能量转换效率。省掉变速箱,一方面让电车的机械结构变得简单,另一方面也减少了不必要的能量消耗。还有个有意思的地方,电车要倒车的时候,不像油车那样靠变速箱,它只需要通过控制器让电机反转就行。不过大家要注意,电车在前进的时候,如果突然挂倒挡踩电门加速,是没有效果的,得等车子完全停下来才能挂入倒挡开始工作,这是因为控制器有个电机正反转信号,当电机正转的时候突然反转,控制器就会启动保护状态,防止车子出问题。
这么一对比,咱就明白了,电车因为电机的这些特性,完全不需要变速箱也能跑得好好的,而且还能减少能量消耗,让驾驶变得更简单。不过呢,也不是所有的电车都绝对不需要变速箱,像一些追求极速的车企,比如保时捷,就给电动车装上了变速箱。他们在后轮电机上安装了采埃孚定制的 2 速变速器,低速的时候能和前轮电机配合实现四驱模式,保留加速性能,高速的时候又能更好地控制电量,提升车辆的极速能力。但对于大多数家用电动车来说,目前单速传动设计就足够满足日常使用了。
家人们,现在你们知道为啥电车不需要变速箱,而油车必须得有变速箱了吧。如果觉得这篇文章有用,就请动动你们的发财小手点赞关注,祝大家都能发大财,出行顺顺利利!