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國産車變速器,不行;國産混動車變速器,很行

起步晚,底子薄,自主品牌燃油車在三大件領域一直缺少拿得出手的硬核作品,特别是在變速器領域,全球市場出貨量&影響力能排得上号的優質産品,也就德國采埃孚、日本愛信精機、南韓派沃泰、美國博格華納等少數幾家。

然而,到了如今的電氣化時代,各大自主車企似乎找到了傳動領域“彎道超車”的新路子:既然變速器不行,那麼車子能不能不要變速器呢?答案是,行!

國産車變速器,不行;國産混動車變速器,很行

以比亞迪DM-i系列為代表,在過去的一年裡五花八門的國産混動車如雨後春筍般湧現,他們都有一個共同特征:在混動專用型發動機的基礎上,直接通過發動機和電機的機電耦合、功率分流,來實作車輛動力&車速的靈活控制。這種混動設計思路與方案,不光相比純燃油車有着更低的油耗,還直接跨過了傳統燃油車變速器的門檻,對國産車的未來發展可謂意義重大。

發動機,為什麼要配變速器?

我們都知道,燃油車都需要變速器,但大部分人可能沒想過,為啥需要這玩意兒,難道不能通過油門直接控制發動機轉速,進而控制車速嗎?

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内燃機:隻能在相對狹窄的轉速下才能獲得穩定輸出&高效率

事實是不行!因為内燃機的輸出功率和轉速、負荷、噴油量都有關系,對家用車的實際用車環境來說,它的高效運作工況是非常狹窄的,也就1500-3000rpm。這時候, 發動機就需要變速器的配合,在不同環境下用不同速比實作扭矩放大(低擋位)、轉速放大(超速擋)功能。如果沒有變速器直接通過減速器連接配接半軸,車輛就隻能在非常狹窄的工況範圍内跑,起步、加速、爬坡等多種工況沒法全面照顧,車子壓根沒法跑。

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靠齒輪速比調配,平衡轉速和扭矩

考手動擋駕照的時候,大夥兒應該沒少遇到過油離配合不好或者升擋時機不對,導緻車子熄火,核心原因就是發動機的轉速/功率/噴油量還沒準備好應付高負載,是以直接停機了。而自動擋的車子電腦則會自動控制離合器,優先保障發動機的正常工作,因而不會熄火。

電機驅動,為什麼不需要變速器?

那麼問題來了,純電汽車為啥不需要變速器呢?原因也非常簡單:因為在零負載狀态下,電機的輸出功率(轉速/扭矩)完全可以由電池給予的輸入功率線性控制,在全速域都可以更自由控制轉速&扭矩的轉化。

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電驅:功率輸出和轉速低相關

燃油車是怎麼啟動的?踩住刹車,點火,發動機轉速600-700rpm,車子啟動成功。純電動汽車怎麼啟動?用不着踩刹車,按一下一鍵啟動,原則上驅動電機就已經處于待命狀态。此時,你踩多少“電門”,電池就會給電機相應的功率輸入,隻要你原因,即便是零轉速也可以達到最大的輪上功率輸出。而在純燃油車上,車主則需要通過油門控制加大量進氣噴油拉高轉速來獲得更大的功率輸出。

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大衆ID.5:MEB電驅平台,單電機後驅

說白了,電機驅動壓根就沒有怠速的概念,“電門”就等于動力,不光因為沒有離合器變速器的工作使得動力響應更直接,更重要的是,其輸出功率和轉速低相關(并非零相關),而是直接由“電門”控制。

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保時捷Taycan:兩級齒輪變速,放大扭矩

當然了,變速器作為扭矩或轉速放大器的功能是實際存在的,純電汽車自然也可以加裝兩級到三級的變速機構,這樣可以在地闆油時通過調速(小齒輪帶大齒輪)獲得更彪悍的扭矩輸出,同時在高速巡航時,也可以通過調速(大齒輪帶小齒輪)進一步優化電機轉速,提高效率。是以,嚴謹一點說,純電汽車并不是“不需要變速器”,而是“可以沒有變速器”。

混動車如何控制動力&車速?

那麼問題來了,混動車也有發動機,少了變速器,發動機還能正常工作嗎?不會出現熄火的問題嗎?并不會!

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左側,車速表;右側,功率輸入/輸出表

了解過一點混動車的都知道,包括豐田卡羅拉雙擎、本田雅閣銳混動、比亞迪秦PLUS DM-i在内,這些車子的儀表盤都隻有車速表,沒有轉速表。因為電機代替發動機+變速器,幹了輔助動力輸出以及車速控制的活兒,發動機始終處于2500rpm左右的最高熱效率工作區間,為車主顯示轉速壓根沒意義。

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此時,如果是巡航、下坡或者刹車工況,發動機發現2500rpm帶來的功率輸出過剩了,就會有一部分功率分流到發電機,給電池充電,也就是能量回收;而如果是起步地闆油、上坡或者高速再加速工況,發動機發現2500rpm的功率輸出不夠用,發動機也不會主動拉高轉速,而是讓驅動電機“吸收”電池儲存的電能,提供額外的功率輸出。對此,豐田汽車給這種思路起了一個非常形象的名字“削峰填谷”。

國産車變速器,不行;國産混動車變速器,很行

混動車作為内燃機驅動&電機驅動的結合體,某種意義上算是結合了兩者的優勢。發動機的應用讓電機可以有源源不斷的動力來源(給電池充電),而電機的應用則讓發動機可以擺脫變速器,全程在更穩定的轉速/負載工況下工作。

●總結:

2021年至今,比亞迪DM-i、長城檸檬DHT、吉利雷神Hi·X、奇瑞鲲鵬DHT、廣汽傳祺2.0TM+THS紮堆上市/釋出,雖然在發動機電氣化改造和雙電機布局上有一定差異,但TA們都有一個共同點:沒有獨立變速器!這讓國産燃油車在變速器領域一直以來的痛點得以解決,國産車終于不需要好的變速器,也能做出響當當的硬核好車。

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