隨著(zhù)新能源汽車(chē)的普及,過(guò)去人們對變速器的研究熱點(diǎn)逐漸減少。對于電動(dòng)汽車(chē),電機的轉速范圍相對較寬,一般在0-18000r/min范圍內,甚至在20000r/min范圍內,低速時(shí)也能輸出大量的扭矩,不能正常工作。
這是否意味著(zhù)純電動(dòng)汽車(chē)可以單獨由電動(dòng)機驅動(dòng)?當然不是。電動(dòng)汽車(chē)需要減速器。如果沒(méi)有減速器,對車(chē)輪的輸出扭矩太小,特別是在爬坡等需要大扭矩的情況下,更難以滿(mǎn)足。即使大部分時(shí)間是在平坦的道路上,但如果選擇高速、大扭矩的電機,成本會(huì )增加很多。
目前,為了兼顧經(jīng)濟性和動(dòng)力性,汽車(chē)企業(yè)通常采用“二合一”(電機+減速器)一體化方案。然而,預計未來(lái)“三合一”(電機+減速器+控制器)電驅動(dòng)裝配方案將成為主流,其驅動(dòng)因素包括更高的能耗要求和更低的成本。
但單齒輪減速器仍存在一些缺陷。單傳動(dòng)比通常不能同時(shí)考慮純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟性。目前,在NEDC工況下,電傳動(dòng)效率約為84%,特別是在最高或最低轉速和低負荷工況下,電傳動(dòng)效率一般會(huì )低于60%~70%。嚴重浪費電能,降低行駛里程。另一方面,當車(chē)輛高速行駛時(shí),電機需要保持極高的速度,這會(huì )帶來(lái)噪音。機械問(wèn)題,如聲音和NVH。
為了提高電傳動(dòng)效率,平衡電機成本,采用雙齒輪減速器是今后的主要途徑和主要趨勢。雙齒輪減速器將電機的效率譜分為兩部分,既能保證低速大扭矩加速過(guò)程的效率,又能兼顧高速小扭矩時(shí)的效率。
雖然雙齒輪減速器的成本有所提高,但效益明顯。數據表明,與單齒輪減速器相比,雙齒輪減速器的使用成本增加了約2000-3000元,但有較好的綜合效益:一方面,功耗降低了5%-10%,在相同的行駛里程要求下,蓄電池安裝了電容器。城市可減少約8%。計算每輛車(chē)50度電和千瓦時(shí)電的成本為1000元,可以節省電池成本。另一方面降低了電機的最高轉速和功率要求,降低了電機和控制器的成本。因此,在純電動(dòng)汽車(chē)上采用雙齒輪減速器具有較好的綜合效益。
例如,要達到4000牛米的驅動(dòng)扭矩,速度比為10,電機的扭矩為400牛米,但這種電機的設計很困難,價(jià)格也很高。但如果速比為20,則意味著(zhù)200nm電機的設計仍然是可以接受的,而且這種電機體積小、價(jià)格便宜,在降低噪音和能耗的同時(shí)提高了效率。
隨著(zhù)未來(lái)新能源汽車(chē)整體與動(dòng)力消耗水平的聯(lián)系,為了獲得更高的新能源汽車(chē)整體,汽車(chē)企業(yè)必須努力提高汽車(chē)動(dòng)力消耗水平。雙齒輪減速器的使用成本增加,但效益明顯,有望在未來(lái)得到廣泛應用。
這是否意味著(zhù)純電動(dòng)汽車(chē)可以單獨由電動(dòng)機驅動(dòng)?當然不是。電動(dòng)汽車(chē)需要減速器。如果沒(méi)有減速器,對車(chē)輪的輸出扭矩太小,特別是在爬坡等需要大扭矩的情況下,更難以滿(mǎn)足。即使大部分時(shí)間是在平坦的道路上,但如果選擇高速、大扭矩的電機,成本會(huì )增加很多。
目前,為了兼顧經(jīng)濟性和動(dòng)力性,汽車(chē)企業(yè)通常采用“二合一”(電機+減速器)一體化方案。然而,預計未來(lái)“三合一”(電機+減速器+控制器)電驅動(dòng)裝配方案將成為主流,其驅動(dòng)因素包括更高的能耗要求和更低的成本。

但單齒輪減速器仍存在一些缺陷。單傳動(dòng)比通常不能同時(shí)考慮純電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟性。目前,在NEDC工況下,電傳動(dòng)效率約為84%,特別是在最高或最低轉速和低負荷工況下,電傳動(dòng)效率一般會(huì )低于60%~70%。嚴重浪費電能,降低行駛里程。另一方面,當車(chē)輛高速行駛時(shí),電機需要保持極高的速度,這會(huì )帶來(lái)噪音。機械問(wèn)題,如聲音和NVH。
為了提高電傳動(dòng)效率,平衡電機成本,采用雙齒輪減速器是今后的主要途徑和主要趨勢。雙齒輪減速器將電機的效率譜分為兩部分,既能保證低速大扭矩加速過(guò)程的效率,又能兼顧高速小扭矩時(shí)的效率。

雖然雙齒輪減速器的成本有所提高,但效益明顯。數據表明,與單齒輪減速器相比,雙齒輪減速器的使用成本增加了約2000-3000元,但有較好的綜合效益:一方面,功耗降低了5%-10%,在相同的行駛里程要求下,蓄電池安裝了電容器。城市可減少約8%。計算每輛車(chē)50度電和千瓦時(shí)電的成本為1000元,可以節省電池成本。另一方面降低了電機的最高轉速和功率要求,降低了電機和控制器的成本。因此,在純電動(dòng)汽車(chē)上采用雙齒輪減速器具有較好的綜合效益。
例如,要達到4000牛米的驅動(dòng)扭矩,速度比為10,電機的扭矩為400牛米,但這種電機的設計很困難,價(jià)格也很高。但如果速比為20,則意味著(zhù)200nm電機的設計仍然是可以接受的,而且這種電機體積小、價(jià)格便宜,在降低噪音和能耗的同時(shí)提高了效率。

隨著(zhù)未來(lái)新能源汽車(chē)整體與動(dòng)力消耗水平的聯(lián)系,為了獲得更高的新能源汽車(chē)整體,汽車(chē)企業(yè)必須努力提高汽車(chē)動(dòng)力消耗水平。雙齒輪減速器的使用成本增加,但效益明顯,有望在未來(lái)得到廣泛應用。



