电动汽车到底要不要变速箱?终于有答案了
电动汽车传动系统的组成

电动汽车传动系统的组成随着环保意识的不断提高,电动汽车逐渐成为人们关注的焦点。
而电动汽车的传动系统是其重要组成部分之一,它由多个部件组成,包括电机、电池、变速器、传动轴等。
下面将详细介绍电动汽车传动系统的组成。
1. 电机电动汽车的电机是其动力来源,它将电能转化为机械能,驱动车辆前进。
电机通常分为交流电机和直流电机两种类型。
交流电机具有高效率、高功率密度和高转速等优点,适用于高速公路等高速行驶场景;而直流电机则具有低成本、易于控制和维护等优点,适用于城市道路等低速行驶场景。
2. 电池电池是电动汽车的能量储存装置,它将电能储存起来,供电机使用。
电池通常采用锂离子电池、镍氢电池等化学电池,其容量和电压等参数决定了电动汽车的续航里程和性能表现。
3. 变速器变速器是电动汽车传动系统的重要组成部分,它将电机的转速转换为车轮的转速,使车辆能够在不同的行驶场景下保持合适的速度和扭矩输出。
电动汽车的变速器通常采用单速变速器或多速变速器,其中单速变速器适用于城市道路等低速行驶场景,而多速变速器适用于高速公路等高速行驶场景。
4. 传动轴传动轴是电动汽车传动系统的连接部件,它将变速器输出的动力传递到车轮上,使车辆能够前进。
传动轴通常采用万向节和轴承等部件,以保证传动效率和稳定性。
5. 控制系统控制系统是电动汽车传动系统的核心部分,它负责控制电机、变速器、电池等部件的工作状态,以保证车辆的安全和性能表现。
控制系统通常采用电子控制单元(ECU)和传感器等部件,以实现对电动汽车传动系统的精确控制和监测。
电动汽车传动系统的组成包括电机、电池、变速器、传动轴和控制系统等部件,它们共同协作,使电动汽车能够高效、安全地行驶。
随着技术的不断进步和创新,电动汽车传动系统的性能和可靠性将不断提高,为人们带来更加便捷、环保的出行方式。
电动汽车变速器的现状和发展方向

电动汽车变速器的现状和发展方向汽车行驶的速度是不断变化的,这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多,这就是无级变速(Continuously Variable Transmission简称"CVT") 。
尽管传统的齿轮变速箱并不理想,但其以结构简单、效率高、功率大三大显着优点依然占领着汽车变速箱的主流地位。
在跨越了三个世纪的一百多年后的今天,电动汽车还没有使用上满意的无级变速箱。
这是汽车的无奈和缺憾。
但是,人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力,各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情,极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。
这是世界范围尚未根本解决的难题,也是汽车变速器的研究的终极目标。
汽车变速器围绕汽车变速箱五个研究方向,各国汽车变速器专家展开了激烈的角逐。
1.摩擦传动CVT金属带式无级变速箱(VDT-CVT)的传动功率已能达到轿车实用的要求,装备金属带式无级变速箱的轿车已达100多万辆。
据报道:大排量6缸内燃机(2.8L)的奥迪A6轿车上装备的金属带式无级变速箱Multitronic CVT ,能传动142kw(193bhp)功率,280Nm扭矩。
这是真正意义的无级变速器。
另一种摩擦传动CVT(名为Extroid CVT)是滚轮转盘式。
日产把它装在概念车XVL上首次于去年东京车展展示,新款公爵(Cedric)车也装用这种CVT。
可与3L以上排量的大马力内燃机(XVL的引擎输出为330Nm/194kw)搭配使用,可谓汽车变速箱发展史上又一重要进步。
从V形橡胶带CVT到V型金属带CVT再到滚轮转盘式CVT,摩擦传动CVT的研究已持续了整整一个世纪,尽管摩擦传动无级变速器的发展已经达到很高的水平,也已经装备上电动汽车达到了实用的水平。
但齿轮变速箱依然占据着半壁河山,这至少说明了四个问题:(1)无级变速(CVT)是汽车变速箱始终追逐的目标。
(2)摩擦传动CVT实现大功率的无级变速传动是极为困难的。
新能源汽车电动变速器的设计与优化

新能源汽车电动变速器的设计与优化新能源汽车作为未来汽车发展的主流方向之一,其电动变速器的设计和优化显得尤为重要。
变速器作为电动车的关键部件,直接影响到车辆的性能、效率和驾驶体验。
因此,如何设计和优化新能源汽车电动变速器,成为了当前研究的热点之一。
一、新能源汽车电动变速器的发展历程新能源汽车电动变速器作为新兴技术,其发展历程相对较短。
最早期的电动汽车并没有采用变速器,而是直接通过电动机驱动车辆。
随着电动汽车的发展,人们逐渐意识到单速电动汽车在速度范围和效率上存在一定的局限性,因此开始探索采用变速器来提高车辆的性能和效率。
目前,新能源汽车电动变速器的发展经历了从单速到多速、从机械变速到电子变速的演变过程,技术逐渐成熟,性能也逐步提升。
二、新能源汽车电动变速器的设计原理1. 变速器的基本结构新能源汽车电动变速器的基本结构包括电动机、减速器、变速机构和控制系统等部分。
其中,电动机作为驱动源,直接影响着车辆的动力输出;减速器用于将电动机的高速旋转转换成车轮的低速高转矩;变速机构则用于调节车辆的速度和转矩,以满足不同驾驶条件下的需求;控制系统则负责监测和调节整个系统的工作状态,确保其正常运行。
2. 变速器的工作原理在新能源汽车中,电动变速器的工作原理主要包括电机的转速控制、齿轮组的传动和换挡机构的操作。
电机的转速控制通过控制电机的电流和电压来实现,以实现整车速度的调节;齿轮组的传动通过不同齿轮比将电动机的高速旋转传递给车轮;换挡机构通过控制离合器或制动器来实现换挡操作,以适应不同驾驶情况下的速度和转矩需求。
三、新能源汽车电动变速器的优化方法1. 结构优化新能源汽车电动变速器的结构优化是提高整个系统性能的重要手段。
通过优化传动比、减小传动间隙、提高传动效率等方法,可以提高系统的功率密度、效率和可靠性,实现更优秀的性能表现。
同时,还可以采用模块化设计和可配置化等手段,提高系统的灵活性和可维护性。
2. 控制优化控制系统对于电动变速器的性能和效率同样至关重要。
纯电动汽车两挡自动变速器研究开发

纯电动汽车两挡自动变速器研究开发纯电动汽车是未来汽车领域的发展趋势,越来越多的汽车制造商也开始投入到该领域的研究和开发中。
而纯电动汽车使用的电动机与传统的燃油发动机有很大的不同,需要更加先进的自动变速器以满足其特殊的需求。
与传统的液力自动变速器相比,两挡自动变速器成为了纯电动汽车的上佳选择。
两挡自动变速器是指具备两个驱动档位(前进和倒车)的自动变速器。
相比于传统的液力自动变速器,两挡自动变速器构造更为简单,润滑和维护成本更低,可以更好地满足纯电动汽车的轻量化和低成本特点。
同时,两挡自动变速器换挡更加平稳,驾驶者可以感受到更加顺滑的行驶体验。
然而,两挡自动变速器也存在着不足之处。
首先,其只有两个驱动档位,无法满足传统自动变速器多档速的需求。
其次,部分纯电动汽车采用了单速传动系统,无需采用变速器,因此两挡自动变速器在该类车型上无法应用。
为了满足纯电动汽车的需求,两挡自动变速器的开发需要解决以下几个关键技术问题:1.转矩转速特性的匹配问题。
纯电动汽车的电动机转矩特性与传统燃油汽车存在很大不同,因此需要对两挡自动变速器进行特殊的转矩转速匹配设计。
2.动力输出的控制问题。
两挡自动变速器需要具备可控的动力输出能力,能够适应电动汽车的高效节能特性。
3.自动控制系统的设计问题。
两挡自动变速器需要通过自动控制系统进行换挡操作,因此需要设计完善的控制算法以确保换挡的平稳性和准确性。
总体来说,两挡自动变速器在纯电动汽车上的应用具有广阔的前景和市场潜力。
伴随着电动汽车市场的快速发展,两挡自动变速器的研究和开发也将不断推进,为纯电动汽车的发展提供创新的动力。
随着环保和能源储备等问题的日益成为全球关注的热点,电动汽车已经成为未来可持续交通发展的主流。
而在电动汽车的原理中,变速器也起到了至关重要的作用。
两挡自动变速器符合了电动汽车的特殊需求,具有良好的市场前景。
首先,两挡自动变速器的设计的确更加简单,这样可以更好地满足轻量化和低成本的目标。
电动汽车究竟需不需要变速箱

电动汽车究竟需不需要变速箱变速箱是当下汽车的一个必不可少的核心部件,但对于新能源电动汽车来说,变速箱是否必须的呢?这就要从电动汽车的驱动电机说起。
众所周知,变速箱是汽车的一个核心部件,主要用于改变发动机输出的传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作。
但对于新能源电动汽车来说,变速箱这一部件却是否必要呢?为什么传统发动机必须配变速箱因为在给定一定油门的情况下,发动机输出的转速和转矩是恒定的,当外面的阻力大于该转矩,发动机就会熄火。
所以需要变速箱来调节转速和扭矩间的关系:像汽车起步时需要大转矩,变速箱就挂一档,发动机需要转很多圈才能带动车轮转一圈,这时就是通过变速箱把转速转换成转矩了,为起步提供一个大转矩;当车速比较快时,地面的阻力小,所需的转矩就小了,这时变速箱就能挂更高的档位,让发动机转少一些圈数就能让车辆转一圈。
所以发动机想在不同的车况下获取足够的车轮转矩输出,就必须配合变速箱来实现。
为什么电动汽车不需要配变速箱?电动汽车的驱动动力源是电机,而电机和发动机相比,它有一个不同的地方,就是在恒功率状态下,转速越慢,转矩越大;转速约高,转矩越小。
所以当电动汽车给驱动电机的供电是恒定时,即恒功率输入时,电机可以自动输出电动汽车克服阻力所需要的转矩,及可获取该阻力下的最高转速。
以加速过程来看,就是在加速中的每一个时间点,电机总是自动的把转矩变小来换取该时间点下的最高转速。
这样看来,电机本身就具备了变速箱的特性,无需外加变速箱,使电动汽车的车轮能灵活自动地根据车况输出不同的转矩来克服前进阻力。
那所有电动汽车都不需要配变速箱吗?答案是否定的。
大家看一下当下比较热门的电动汽车,大部分还是带有变速箱的,这是出于对电机品质和效率两个问题的考虑:1、如果电机的品质不好,还是需要变速箱用于汽车起步的大转矩输出的。
因为汽车起步时,需要电机输出一个短时的大转矩,而转矩又和电机的输入电流直接关联,这对电动汽车电池的瞬时输出峰值功率、电机控制器的过载能力、还有电机的过载能力(短时的过载电流会让电机迅速发热)要求非常高。
新能源汽车变速箱行业深度研究报告

【报告】新能源汽车变速箱行业深度研究报告报告综述:近年来新能源汽车销量高速增长,人们普遍担心自动变速箱的发展前景。
我们针对传统、普混及新能源汽车的变速箱进行了详细分析,总体来看,新能源汽车仍然需要变速箱,市场空间依然巨大。
我们预计变速箱整体需求仍将快速增长,总体产能供给充裕,利好万里扬等优势供应商,齿轮及油泵等领域逐步突破,未来发展看好。
•新能源汽车仍然需要变速箱。
新能源汽车分为插混(串联、并联、混联等)、纯电动及燃料电池等,其中串联、纯电动、燃料电池目前多采用单级减速器,未来能耗要求提升,或发展为多级减速器;并联多采用现有自动变速箱进行改造或使用电驱动桥;混联多采用专用混动变速箱。
总体来看,新能源汽车仍然需要变速箱,市场空间依然巨大。
•变速箱需求快速增长。
变速箱需求由汽车销量及结构决定,在双积分、五阶段油耗等政策推动下,预计弱混、强混、新能源占比大幅提升。
结合近年销量占比及车企技术路线,我们预计2025 年自动变速箱、专用混动变速箱、纯电动变速箱销量分布为1888 万、360 万和437万台,较2018 年分别增长16.3%、1145.7%、454.9%。
•产能供给充裕,利好优势供应商。
2020 年国内自动变速箱产能预计将超过2223 万,且改装为并联混动变速箱较为容易,加上专用混动变速箱总产能将超过100 万台,因此传统及新能源变速箱总体产能充裕,技术能力较强、配套关系紧密的变速箱供应商有望受益。
AT 领域爱信合资广汽、吉利并扩建产能,DCT 领域以车企自建为主,CVT 领域万里扬积极拓展吉利等客户,具有较好的发展机会。
•传统CVT、混动并联及混联、纯电动多级减速器发展前景较好。
综合市场空间及增长速度来看,传统CVT 变速箱、混动并联及混联变速箱市场空间均超过百亿且增速较快,纯电动多级减速器有望实现从无到有的突破,均具有较好发展前景,相关供应商及产业链有望大幅受益。
•齿轮及油泵等领域逐步取得突破。
新能源汽车变速箱

新能源汽车变速箱随着全球对环保和能源危机的关注,新能源汽车的发展逐渐成为世界各国的共识。
在新能源汽车中,变速箱作为传动系统的核心组成部分,起着至关重要的作用。
本文将从变速箱的概念、发展历程以及未来发展趋势等方面进行论述,力图对新能源汽车变速箱进行全面的分析。
首先,我们来了解一下什么是变速箱。
变速箱是汽车动力传动系统的重要组成部分,它通过改变齿轮的组合来实现不同速度和不同扭矩的输出。
通俗地说,就是使发动机的输出转速通过齿轮传动传递到车轮上,从而实现汽车的启动、加速、减速和倒车等动作。
在传统的内燃机汽车中,变速箱的主要类型有手动变速箱、自动变速箱和无级变速箱。
然而,在新能源汽车中,变速箱的发展有着不同于传统汽车的趋势。
由于电动汽车与内燃机汽车在动力输出上的差异,一些传统变速器的应用方式发生了改变。
自从新能源汽车问世以来,变速箱也在不断发展。
最早的新能源汽车采用的是单速变速箱,由于电动机的特性,不需要频繁换挡,能够满足日常驾驶的需要。
然而,随着技术的不断进步,如今的新能源汽车多采用多速变速箱来提高驾驶的舒适性和节能性能。
新能源汽车的变速箱可以分为两类:单速变速箱和多速变速箱。
其中,单速变速箱适用于驱动电机转速适宜的工况,具有结构简单、体积小和成本低等优点。
而多速变速箱则通过多个齿轮组合实现不同的速度传递,适用于驱动电机转速变化较大的工况,能够提高传动效率和节能性能。
此外,新能源汽车的变速箱在材料、制造工艺和控制系统等方面也有所创新。
例如,新能源汽车的变速箱逐渐采用轻量化材料,如铝合金和高强度钢,以减轻整车重量。
同时,制造工艺也在不断改进,以提高变速箱的耐磨性和可靠性。
而控制系统方面,新能源汽车的变速箱采用电动控制方式,能够精确控制换挡时机和换挡力度,提高驾驶的平顺性和舒适性。
未来,随着新能源汽车市场的进一步发展,变速箱技术也将取得更大的突破。
一方面,随着电池技术的不断进步,电动汽车的续航里程将得到显著提升,因此,新能源汽车变速箱对高速巡航的需求将变得更为迫切。
纯电动汽车变速器原理

纯电动汽车变速器原理
纯电动汽车的变速器原理与传统的内燃机汽车有所不同。
传统的内燃机汽车因为需要控制引擎的转速和提供合适的扭矩,因此需要使用变速器来改变转速和扭矩输出。
而纯电动汽车的电机具有自身的控制能力,可以直接输出所需要的扭矩和功率,因此不需要复杂的变速器系统。
传统汽车中的变速器是由多个齿轮组成的复杂机械结构,这些齿轮通过传动轴和离合器连接到引擎。
不同的齿轮比例可以产生不同的传动比,从而实现不同的车速和加速度。
但是,纯电动汽车的电机转速已经非常高,可以直接输出高扭矩,因此不需要使用复杂的齿轮系统。
纯电动汽车的电机是由发电机和控制系统组成的,通过电池向电机供电。
电机的控制系统可以实时调整电流和电压,从而控制电机的输出功率和扭矩。
在需要改变车速和加速度的情况下,电机控制系统会根据车速和转速的变化来调整电流和电压,从而实现车速的调整。
同时,纯电动汽车还有一种叫做换挡器的装置,可以控制电机的输出功率和扭矩。
换挡器可以将电机分成两个或多个部分,从而实现不同输出功率和扭矩的组合。
换挡器可以进一步提高纯电动汽车的能效,同时提高汽车的性能和驾驶舒适性。
总之,纯电动汽车不需要传统的变速器系统,电机控制系统和换挡器可以灵活地调整车速和加速度,同时提高汽车的能效和驾驶舒适性。
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电动汽车到底要不要变速箱?终于有答案了
变速箱是传统内燃机汽车的标配,却时常缺席于电动汽车(纯电动,不包括混合动力)。
那么,电动汽车到底需要变速箱吗?
本文从2个层面来分析这个问题:
1、为什么电动汽车可以选配变速箱,而传统内燃机汽车必须配,没有选择权?
2、如果电动汽车可以选配变速箱,那么变速箱是锦上添花还是画蛇添足呢?
首先,为什么电动汽车可以没有变速箱?
与电动汽车的电机相比,内燃机是一个复杂得多的系统。
经过上百年的改进,现代内燃机的性能已经相当强劲了。
在武林中,内燃机就是一个高手,但是这个高手有几个弱点:
特点1、低转速下无法输出转矩(武林高手站着不动打拳,是没力的。
必须边跑边打才有力)。
特点2、高转速下最大输出转矩急剧降低(跑太快了,也没力出拳了)。
综上,内燃机的可工作范围较窄,典型范围1000-4000rpm。
这会带来什么问题呢?
首先,没法启动汽车;
其次,不能兼顾低速或高速行驶(若减速器的减速比高,则只能低速不能高速;若减速器的减速比低,则只能高速不能低速)。
变速器与离合器就是为了解决这两个问题而生:
1、离合器断开时切断阻力,使内燃机可以在无负载的情况下启动,进入舒适的“工作范围”。
仅有离合器还不行,变速器也要挂在低速档,从而使内燃机有足够的输出转矩使车辆加速。
2、车辆在加速或在不同速度的巡航过程中,变速器要换到合适档,以使内燃机能够顺畅地工作。
电动汽车的电机,与内燃机相比,有两个特点:
1、低速,甚至零转速下也可以输出很大的转矩。
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。
这一层面问题比较简单,各方观点也达成了共识:没有变速箱,电动汽车照常可以跑,而内燃机就歇菜了。
而第二个层面的问题就比较复杂了。
对电动汽车来说,变速箱是锦上添花还是画蛇添足呢?
A、增加变速箱,会增加电动汽车成本?
B、增加变速箱,会增加电动汽车重量?
C、增加变速箱,经济性提升有限?
如果只是浅层次的分析,很容易得到错误的结论:平空增加了一个变速箱,那成本当然要上去了啊,重量肯定要提升了啊!为了得到相同的性能。
关于这个问题,我想以一个经典车型为例来进行分析:
特斯拉的第一个车型Roadster的最初设计是180kW电机+2档变速箱,后来由于变速箱生产质量的问题,被迫采用了第二种方案,取消了变速箱,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。
为了配合更大的电机,电池也需要从60kWh增大到80kWh以提供更大的输出功率。
(详见wiki百科的Roadster词条,具体数据可能有出入,请指正)
让我们总结一下:
原方案:180kW电机+60kWh电池+变速箱
新方案:240kW电机+80kWh电池
以此例来看,“为了达到相同的动力性能”,特斯拉的新方案去掉了变速箱,但被迫换用了更大的电机,以及20kWh的电池。
大体估计一下,这成本与重量肯定都上去了!
因此,至少以特斯拉的例子来看,增加变速箱,是可以降低电动汽车成本的,是可以降低电动汽车重量的。
为了避免错误的分析,一定要记着前提:“为了达到相同的动力性能”。
再分析一下,增加变速箱,经济性提升有限吗?
量化的计划需要详尽的仿真。
定性的来看,在现阶段的商业环境下,电动汽车为了取得市场,一般要具备很高或较高的动力性,简单的来说就是用更大的电机。
而动力性与经济性一般是存在trade-off的关系的。
打个比方吧,动力性就是一匹奔跑在草原上的骏马,使驾驶员在超车、跑高速、起步时很爽;而经济性就是一头忙碌在农田的黄牛,勤恳地工作,使驾驶员在巡航时可以尽可能地居家省油。
如果让骏马去耕地,让黄牛去草原,都不太合适。
而电动汽车为了能卖得出去,就必须得强调自己既是骏马、又是黄牛。
这时候,就需要变速箱才能骏马与黄牛兼得。
网友曾提出一个观点,就是一匹骏马电动车,即使没有变速箱,黄牛特性差一点,但也只不过多费了5%的电而已。
而电费那么便宜,“5毛钱一度电计算,不过才7毛5分钱”。
对此观点,个人有两点看法:
a、变速箱节省5%的电量是一个保守的值。
b、在里程焦虑普遍存在的情况下,节省的电量不应该以电费来计量,而应该以电池容量来计量。
比如说,省下了1度电,不应该算做省了5毛钱,而应该计算为多买了1kWh的电池。
综上来看,对电动汽车来说,变速箱是锦上添花,而不是画蛇添足。
那么,为什么国内外还是有好多电动汽车没有变速箱呢?
并非他们不懂得锦上添花的道理,而是因为:
1、国外:适配于高速电机的变速箱生产不出来。
典型例子是特斯拉,那个变速箱供应商搞不出来,使特斯拉的车晚出来一年,差点把特斯拉搞死。
2、国内:变速箱供应链弱、整车厂集成控制能力弱,导致不想用变速箱。
(这些设计出来的电动汽车估计也没打算真的卖吧)这一般出现于国内的厂家。
这里值得一提的是,电动汽车如果不用变速箱,连离合器都可以省了,这使整车集成的难度大为降低啊!
对本文做一个总结吧,3个观点:
1、没有变速箱,传统内燃机汽车就不能跑了,电动汽车照常跑。
2、有变速箱,电动汽车会更好,是锦上添花,而不是画蛇添足。
3、国内外厂商也懂锦上添花的道理,但会由于其他方面的难处而弃用变速箱。
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