Как работает электромобиль? Коробка передач в электромобиле

Содержание

Как работает электромобиль? Коробка передач в электромобиле — есть или нет? [ОТВЕТИМ]

Электромобили — как они работают? Как они устроены? Аккумуляторы электромобилей тяжелые? Дорогие? Сложна ли коробка передач в электромобиле? Вот краткое введение в тему, преимущества электромобилей и их недостатки.

Как работает электромобиль

Как работает электромобиль
Аккумуляторы для электромобилей: до полутонны под полом, самая дорогая часть
- В каких единицах измеряется емкость аккумулятора
- Какие емкости у аккумуляторов в электромобилях?
- Коробки передач в электромобилях — будут ли?
- Два двигателя вместо двухступенчатой коробки передач
Внешне электромобиль принципиально не отличается от обычного автомобиля внутреннего сгорания. Вы можете узнать это в основном по тому факту, что он не имеет выхлопной трубы и звучит немного иначе. Это означает: практически не звучит и не шумиткроме тихого свиста электродвигателя. Иногда (пример видео):

Взломанные Tesla P100D + BBS Wheels!

Принципиальные отличия начинаются только с шасси. Электромобиль не имеет двигателя внутреннего сгорания, коробки передач (подробнее об этом также ниже) и выхлопной системы. Вместо них электромобиль имеет большие батареи и маленький электродвигатель. Насколько маленький? Примерно размером с арбуз. В BMW i3 это выглядит так:

Конструкция BMW i3 с лежащими рядом батареями и маленьким мотором, приводящим в движение задние колеса — это блестящий бочонок сзади, к которому ведут оранжевые провода (c) BMW

Аккумуляторы для электромобилей: до полутонны под полом, самая дорогая часть

Самыми большими, дорогими и тяжелыми в электромобиле являются аккумуляторные батареи. Это сложный аналог классического топливного бака, в котором накапливается энергия, вырабатываемая непосредственно на электростанции. Трудно представить себе более простой транспорт: он запускается на турбине электростанции и идет по кабелю прямо к утюгу, компьютеру или электромобилю.

Насколько велики батареи у электромобиля? Они занимают все шасси. Как дорого? Стоимость комплекта, изображенного на фото, составляет около 30 XNUMX злотых. Как тяжело? Каждые 15 киловатт-часов емкости батареи сегодня составляют около 2017 килограммов в 100 году, включая корпус и охлаждающее / нагревательное оборудование.

В каких единицах измеряется емкость аккумулятора

Но именно «киловатт-часы» — что это за единицы? Ну, емкость аккумулятора измеряется в единицах энергии, то есть киловатт-часах (кВтч). Их не следует путать с единицей мощности (кило) ваттами (кВт). Мы знаем эти энергоблоки по счетам за электроэнергию, которые мы оплачиваем в среднем каждые два месяца.

Поперечный разрез Nissan Leaf предыдущего поколения. Справа передняя часть машины, там есть розетка для зарядки. Двигатель расположен посередине между колесами (черная трубка под оранжевыми проводами), а аккумуляторы ближе к задним колесам автомобиля (c) Nissan

Среднее домашнее хозяйство потребляет около 15 киловатт-часов энергии в день, а каждый киловатт-час стоит не более 60 центов. Примерно столько же энергии потребляет экономичный водитель электромобиля — но на 100 километров.

> Как преобразовать киловатт-часы (кВтч) энергии электромобиля в литры топлива?

Батареи: от 150 до 500 килограммов

Аккумуляторы — один из самых тяжелых компонентов электромобиля. Они весят примерно от 150 до примерно 500 килограммов (полтонны!). Например, батареи Tesla Model 3 емкостью чуть более 80 киловатт-часов весят 480 килограммов — а Tesla — лидер в оптимизации веса!

Аккумуляторы (в центре) и двигатель (сзади) в автомобиле Tesla Model 3 (c) Tesla

Какие емкости у аккумуляторов в электромобилях?

Автомобили, произведенные в 2018 году, оснащены аккумуляторами емкостью от 30 (Hyundai Ioniq Electric) до примерно 60 киловатт-часов (Opel Ampera E, Hyundai Kona 2018) и от 75 до 100 киловатт-часов (Tesla, Jaguar I-Pace, Audi e- tron Quattro). В целом: чем больше аккумулятор, тем больше запас хода у электромобиля, а на каждые 20 киловатт-часов емкости аккумулятора вы должны уметь проехать не менее 100 километров.

> Электромобили 2017 с максимальным запасом хода на одном заряде [РЕЙТИНГ TOP 20]

Двигатель в электромобиле: до 20 XNUMX оборотов в минуту!

Двигатель электромобиля — это простая конструкция, известная уже более 100 лет, которую изобрел изобретатель сербского происхождения Никола Тесла. В худшем случае электродвигатель состоит из нескольких десятков деталей, а двигатель автомобиля внутреннего сгорания — из нескольких десятков. тысяча!

Принцип работы электродвигателя очень прост: на него подается напряжение, которое приводит его в движение (вращение). Чем выше напряжение, тем выше частота вращения.

Двигатель Tesla с редуктором находится в серебряной трубке. Коробка передач расположена под бело-серым корпусом, благодаря которому обороты двигателя передаются на карданный вал и колеса. Пояснительный чертеж (c) Технические пояснения

Средний бензиновый автомобиль имеет шкалу тахометра от 0 до 7 об / мин, средний дизельный автомобиль имеет скорость 000 об / мин. Красное поле, указывающее на опасность выхода двигателя из строя, начинается раньше, при 5-000 тысячах оборотов.

Между тем, двигатели в электромобилях достигают даже несколько тысяч оборотов в минуту. В то же время они обладают отличным КПД, потому что обычно преобразуют более 90 процентов подаваемой энергии в движение — в двигателях внутреннего сгорания КПД в 40 процентов — это большой успех, который достигается только при некотором техническом состоянии. -искусственные автомобили.

> Насколько эффективен электродвигатель? ABB достигла 99,05%

Как работает электромобиль? | Тесла Модель S

Коробка передач электромобиля: всего 1 передача (!)

Самым интересным элементом современных электромобилей являются коробки передач, которых… не существует. Да да, Электромобили обычно имеют только одну передачу (плюс обратный, то есть, который получается при приложении напряжения обратно). Мотор соединен с колесами очень простой передачей, которая снижает скорость мотора в диапазоне 8-10: 1. Итак, 8-10 оборотов вала двигателя — это 1 полный оборот колес. Такая трансмиссия обычно состоит из трех шестерен, которые постоянно зацеплены друг с другом:

Почему у электромобилей только одна передача? Похоже, производители не хотели увеличивать вес машин и усложнять себе жизнь. Электродвигатели с самого начала создают очень высокий крутящий момент, для чего требуются толстые и прочные шестерни. При этом вал электродвигателя может вращаться даже со скоростью 300 оборотов в секунду (!).

Все эти особенности означают, что коробка передач в электродвигателе должна быть чрезвычайно прочной, и в то же время она должна переключать передачи за сотые доли секунды, что значительно увеличивает стоимость электромобиля.

Коробки передач в электромобилях — будут ли?

Фактически, они уже есть. Фотография, которую вы видите выше, на самом деле представляет собой поперечный разрез прототипа двухступенчатой коробки передач для электромобиля. В автомобиле Rimac Concept One используются двухступенчатые трансмиссии (так что коробка передач уже есть, то есть коробки передач!). Также появляются первые прототипы трехступенчатой трансмиссии.

эти коробки передач для электромобиля они важны, потому что, с одной стороны, они позволяют автомобилю быстро разгоняться, а с другой стороны, при движении по автомагистрали они позволяют двигателю вращаться медленнее (= меньшее потребление энергии), т.е. они эффективно увеличивают скорость вращения двигателя. пробег автомобиля.

Два двигателя вместо двухступенчатой коробки передач

Сегодня Tesla решила проблему отсутствия коробок передач по-своему: у машин с двумя двигателями разные трансмиссии и, зачастую, два разных двигателя спереди и сзади. Задняя ось может быть более прочной и иметь более высокое передаточное число (например, 9: 1), чтобы лучше использовать крутящий момент и ускорять автомобиль. Передний, в свою очередь, может быть слабее (= потреблять меньше энергии) и иметь более низкое передаточное число (например, 7,5: 1), чтобы снизить потребление энергии на больших расстояниях.

Приведенные выше данные являются примерными и очень сильно зависят от версии и модели автомобиля. Но различия заметны. Например, Tesla Model S 75 имеет запас хода всего 401 километр, а Tesla Model S 75D («D» — полноприводная версия) уже имеет запас хода 417 километров:

> Tania Tesla S возвращается к оферте. S 75 в продаже с 2018 г.

Есть ли коробка передач в электромобиле?

Когда вы впервые садитесь в электромобиль, вы можете не увидеть рычага переключения передач. Нажмите на акселератор (не на «педаль газа»), и вы не почувствуете, что трансмиссия переключает передачи. Есть ли у электромобилей коробка передач?

Ответ зависит от того, кого вы спрашиваете. Просматривая авторитетные автомобильные веб-сайты, вы найдете разные ответы, от «без коробки передач» до «своего рода трансмиссии» и «односкоростной трансмиссии». Здесь мы выясним факты и разберемся, что движет вашим электромобилем. (1, 2, 3)

Что делает коробка передач?

Коробка передач – это комплекс механизмов, передающий мощность, поэтому в самом строгом, машиностроительном смысле каждый автомобиль имеет коробку передач.

Трансмиссия, или коробка передач транспортного средства передает мощность вращения источника энергии, будь то электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания (ДВС), через набор шестерен на дифференциал, блок, который вращает колеса. Но в просторечии многие люди думают о трансмиссии как о части двигателя, которая переключает передачи с низкой скорости на высокую или с переднего на задний ход, как в «механической коробке передач» и «автоматической коробке передач».

Обычная коробка передач

В автомобиле, работающем на бензине, двигатель внутреннего сгорания должен вращаться с разными скоростями, чтобы не глохнуть (потому что он вращается слишком медленно) и не перегреваться (потому что он вращается слишком быстро). Этот диапазон составляет примерно от 500 до 7000 оборотов в минуту (об/мин). Чтобы компенсировать это ограничение, трансмиссия регулирует соотношение между вращением двигателя и вращением колес, переключаясь между низшей и высшей передачами.

Автоматическая коробка передач в автомобиле, работающем на бензине.
Флорин Патрунджел / Getty Images

Самая низкая передача вращается медленнее, чем двигатель, что позволяет двигателю работать на достаточно высоких оборотах, чтобы не заглохнуть. Самая низкая передача вращается медленно – задействуется самая большая шестерня по размеру, которая передает большую силу, но меньшую скорость на колеса, поскольку шестерня должна двигать транспортное средство вперед от полной остановки.

Наивысшая передача, напротив, является самой маленькой и работает с «перегрузкой» – это означает, что она вращается быстрее, чем двигатель, что позволяет автомобилю двигаться с высокой скоростью без перегрева двигателя. В автомобиле с механической коробкой передач включение сцепления выключает одну передачу, так что вы можете переключиться на другую. Автоматическая коробка передач делает то же самое, но без вмешательства водителя.

Что такое лошадиные силы?

Мощность двигателя определяется скоростью и крутящим моментом. Скорость определяется как скорость, с которой двигатель вращается, а крутящий момент – это величина силы вращения, которую двигатель создает. Когда двигатель с постоянной подачей мощности вращается быстро, он теряет крутящий момент. Когда он вращается медленнее, крутящий момент увеличивается.

Как работает электромотор?

Среди отличительных особенностей электромобилей – тихий, мгновенный и плавный разгон. Это связано с тем, что двигательная установка в электромобиле работает иначе. Как следует из их названий, основное различие между электромобилями и автомобилями с бензиновым двигателем – это источник топлива. Когда вы нажимаете на акселератор электромобиля, электричество передается от аккумулятора к электродвигателю, заставляя его быстро вращаться.

Коробка передач электромобиля.
kool99 / Getty Images

Большинство электромобилей имеют один двигатель переменного тока, подключенный к коробке передач. То, что находится в коробке передач, некоторые люди называют трансмиссией, поскольку это действительно набор шестерен, передающих вращение двигателя вращению колес. Но более точным для него названием будет односкоростной редуктор, поскольку несколько шестерен в коробке передач всегда связаны друг с другом и, таким образом, все вращаются одновременно.

Редуктор снижает число оборотов двигателя до более приемлемых оборотов колес в соотношении примерно 10:1. Таким образом, нет ни сцепления, ни отключения передач, ни переключения между передачами разного размера в зависимости от потребностей автомобиля – другими словами, нет трансмиссии.

Есть ли задний ход?

Поскольку двигатель в электромобиле обычно использует переменный ток, нет необходимости в передаче заднего хода. Двигатель просто вращается в противоположном направлении.

Двигатель переменного тока может вращаться от нуля до 10 000 об/мин и более. (Двигатель в Tesla Model S Plaid 2021 года может вращаться со скоростью до 23 308 об/мин, что является одной из причин, по которой он может разгоняться до 320 км/час.) Это дает электромобилям большой крутящий момент в широком диапазоне скоростей с «золотой серединой» между достаточным крутящим моментом и достаточной скоростью в диапазоне 50–65 км/час. Энергия передается напрямую и почти мгновенно от двигателя к колесам, а не через коробку передач, и при переходе с одной скорости на другую не нужно переключаться с одной передачи на другую, что обеспечивает плавное и тихое ускорение. (4)

Отсутствие коробки передач снижает трение (и, следовательно, износ), которое возникает при включении и выключении нескольких передач. Плавный переход также лучше поддерживает движение транспортного средства вперед, чем переключение передач, что является одной из причин, почему электромобили намного эффективнее расходуют энергию.

В целом электромобиль в среднем преобразует 77% электроэнергии, хранящейся в его аккумуляторе, для движения вперед, в то время как автомобиль с бензиновым двигателем преобразует от 12% до 30% энергии, хранящейся в бензине в его баке. Большая часть остального расходуется в виде тепла. Эффективность передачи мощности от двигателя электромобиля к колесам составляет от 89% до 98%, в зависимости от транспортного средства, тогда как в автомобиле с ДВС тот же процесс от двигателя к колесам имеет эффективность только от 14% до 26%. (5)

Могут ли электромобили иметь несколько передач?

Любому транспортному средству, ДВС или электромобилю, требуется больше крутящего момента, чем скорость, чтобы привести автомобиль в движение от полной остановки, и больше скорости, чем крутящего момента, когда транспортное средство уже набирает скорость. Так разве электромобили не выиграют от использования нескольких передач? Да, но за счет более сложной системы, требующей большего количества деталей, большего веса и большего количества рабочей силы – другими словами, больших затрат потребителя как на начальном этапе, так и на техническое обслуживание.

Некоторые новые электромобили, в том числе Audi e-tron GT и Porsche Taycan, имеют несколько передач, что позволяет им передавать больший крутящий момент на колеса для увеличения ускорения. Планируемый Jeep Magneto будет даже иметь многоступенчатую механическую коробку передач. Такие гоночные автомобили, как те, что используются в полностью электрической Формуле Е, также имеют трансмиссию. (6, 7, 8, 9)

Когда на рынке появятся электрические грузовики, особенно 18-колесные, возможно, они будут иметь несколько передач и трансмиссию, но, учитывая широкий диапазон оборотов, возможный с электродвигателем, их может быть всего две: одна для крутящего момента, другая для крейсерской скорости, с переходом от одного к другому со скоростью около 50 км/час. (Грядущий Tesla Semi будет иметь только односкоростной редуктор.) То же самое относится и к меньшим транспортным средствам, где важна способность буксировать или перевозить тяжелые грузы. (10, 11)

Бесступенчатая трансмиссия

Некоторые автомобили с ДВС и гибридные автомобили имеют бесступенчатую трансмиссию (CVT), форму автоматической трансмиссии, которая плавно ускоряется от скорости к скорости, используя шкивы, а не шестерни. Для электромобилей недавно были внедрены системы вариатора, которые могут увеличивать крутящий момент на более низких скоростях, чтобы приспособиться к более тяжелым транспортным средствам и нагрузкам. Это избавляет инженеров от необходимости искать компромисс между крутящим моментом и скоростью. (12, 13)

Обещая более высокую эффективность, системы CVT могут позволить электромобилям увеличить свой запас хода, что является ключевой проблемой для потенциальных покупателей электромобилей. (14)

Несколько двигателей вместо нескольких шестерен

Tesla Model S полностью электрический седан с двумя двигателями.
Sjoerd van der Wal / Getty Images

Некоторые электромобили решают эту проблему, имея несколько двигателей с разными передаточными числами для обеспечения большего или меньшего крутящего момента, в зависимости от потребностей транспортного средства, при этом электроника более эффективно переключает электроны на разные двигатели в отличии от коробки передач, которая менее эффективно переключает передачи. Например, высокопроизводительный Lucid Air выпускается в двух- или трехмоторной версии, как и многие автомобили Tesla. (15)

И в отличие от шестерен в автомобиле с ДВС, несколько двигателей в электромобиле могут использоваться одновременно, обеспечивая автомобилю скорость и крутящий момент, повышенное тяговое усилие или большую маневренность. У электрических пикапов Rivian даже есть независимые двигатели, прикрепленные к каждому колесу, что позволяет грузовику совершать «повороты на месте».

Пристегнитесь

Будущее электромобилей не ограничено, и в нем постоянно появляются новые способы обеспечения тяги. Илон Маск даже обещает, что следующая итерация Tesla Roadster будет иметь «систему подруливающего устройства на холодном газе SpaceX». Пристегните ремни безопасности и следите за обновлениями. (16)

Работает экологическим и научным журналистом более 15 лет. Пишет о науке, культуре, космосе и устойчивом развитии. Внештатный автор сайта «Знание – свет».

Электромобилям не нужна коробка передач? Канадцы считают иначе

В любом разговоре о плюсах электромобилей всплывает фраза типа «Электромотор выдает максимальный крутящий момент с нуля оборотов». Мол, поэтому им не нужны трансмиссии с изменяемым передаточным числом. Но реальность сложнее – и компания Inmotive идет непроторенным путем. В новой презентации канадцы доказывают, что электромобилям нужны многоступенчатые коробки.

Разработка сама по себе интересная, и она вдобавок служит поводом оценить перспективы подобных агрегатов в целом. Разбираемся в вопросе.

1 июня 2021, 15:34

26 апреля 2021, 16:57

28 мая 2021, 12:57

Зачем электродвигателю коробка передач

Двигателю внутреннего сгорания коробка передач необходима, поскольку он конструктивно не способен развивать одинаковое усилие во всем диапазоне оборотов коленвала. Крутящий момент достигает рабочих значений в довольно узком «окне» на циферблате тахометра, а максимума – к его середине, а затем начинает падать.

С электромоторами похоже, только диапазон рабочих оборотов значительно больше. Но «от нуля» они все равно не смогут развивать какое-либо существенное усилие. Контролирующая электроника не подаст на двигатель максимальный ток, пока тот не начнет хоть немного вращаться. Потому что если агрегат не выполняет работу, то вся поступающая на него энергия рассеивается в виде тепла. Нижний предел оборотов для развития номинального крутящего момента у всех электродвигателей разный и зависит от конструкции. Но он есть.

Устройство электромобиля: батарея и электромотор

С верхним сложнее. С одной стороны, есть ограничения по прочности, которые лимитируют максимальные обороты ротора. С другой, все те же температурные: даже выполняя работу, за счет потерь агрегат все равно нагревается, и в какой-то момент система охлаждения может перестать справляться.

Принципиально у электродвигателей, так же, как и у ДВС, есть определенный диапазон рабочих оборотов, в котором они максимально эффективны. Разница между электрическими моторами и ДВС в том, что последние вне оптимального диапазона оборотов теряют эффективность на десятки процентов (вплоть до полной потери способности выполнять полезную работу). А электродвигатели показывают падение на сотые доли.

Для практического применения это приемлемо, и можно обойтись одним передаточным числом в трансмиссии.

Все равно на максимальной или минимальной скорости машина ездит лишь малую часть пробега. С другой стороны, даже уменьшение потерь на 5-7% может быть очень заметным для батарейного электромобиля — пробег на одном заряде увеличивается на ощутимые десятки километров.

Иными словами, трансмиссия с переменным передаточным числом, даже всего лишь двухступенчатая коробка передач, способна заметно изменить потребительские качества электротранспорта. Теоретически. Почему почти никто не применяет их в реальности?

Коробка Ingear от Inmotive для электрокаров

Ingear — так называется коробка передач, созданная Inmotive. Это не просто концепт или пара прототипов, а полноценное предсерийное изделие. Компания уже успела обкатать свое решение на подопытной машине (Kia Soul EV) и даже собрать несколько отзывов у авторитетов в электромобильной отрасли.

В настоящий момент Inmotive наводит мосты с различными производителями автозапчастей, есть упорные слухи о подписании контрактов, как минимум, с двумя крупными партнерами. Кроме того, все желающие могут заказать у канадцев агрегат в предсерийном исполнении для собственных тестов.

Это не обычный набор шестеренок, переключающихся актуаторами, и фрикционов для размыкания валов, а любопытная конструкция, способная изменять передаточное число «бесшовно».
1. Выходной вал электродвигателя или с первой понижающей шестерни стандартного редуктора подключается к приводной шестерне в Ingear.
2. Она, в свою очередь, вращается в постоянном зацеплении с широкой зубчатой цепью, которая поддерживается в постоянном натяжении.
3. Вся магия происходит с ведомым узлом. Тот представляет собой куполообразное тело (которое надевается на дифференциал) с двумя звездочками разного диаметра на его внешней стороне. Меньшая — монолитная и установлена прямо вокруг посадочного отверстия для выходного вала. А большая состоит из пяти сегментов, один из которых — ключевой. Сегменты могут перемещаться по параллельным оси звездочки направляющим на ширину цепи.
4. За сдвиг сегментов отвечает хитро устроенный палец. При отклонении в одну сторону он прижимает сегменты за специальные выступы к телу узла, и зубчатая цепь приводит в движение большую звезду, то есть передаточное число становится ниже. Когда необходимо его повысить, палец отклоняется в другую сторону и цепь плавно перескакивает на меньшую, внутреннюю звездочку.
5. Палец срабатывает всегда только в момент контакта с ключевым сегментом, потому что у того есть специальный выступ, подхватывающий цепь. Он поддерживает ее при переходе на звездочку другого радиуса — именно это позволяет всегда обеспечивать передачу крутящего момента между входным и выходным валами.
Результатом работы такого устройства, по подсчетам самих инженеров, должны стать:
- увеличение пробега на одном заряде аккумулятора на 7-15%;
- возможность оптимизации характеристик батареи, инвертора и мотора, из-за чего себестоимость всей конструкции снизится, масса уменьшится и суммарная эффективность будет выше (даже с учетом добавления Ingear);
- и, что немаловажно, на целых 15% возрастут динамические характеристики.
Вдобавок переключение между передачами происходит практически незаметно. Причем эту особенность уже проверили несколько независимых водителей, приглашенных Inmotive на тест-драйв прототипа. По их словам, если не смотреть на информационную панель, сделанную из обычного ноутбука, подключенного к диагностическому каналу, и не прислушиваться к ощущениям, переход между передачами заметить действительно трудно.

В общем, довольно смелые заявления. Похоже на маркетинговый треп для продвижения сомнительной технологии. Однако, во-первых, Ingear уже заинтересовались некоторые крупные производители запчастей. Да, канадская компания пока не раскрывает все карты, но факт переговоров и пристального изучения разработки подтверждается разными источниками. А во-вторых, аналогичными агрегатами занимаются еще несколько команд инженеров по всему миру, включая знаменитую немецкую фирму ZF.

Да что там говорить, Porsche Taycan и Audi E-Tron GT (одноплатформенные электромобили VAG) оснащены двухступенчатым редуктором. Так может ли подобная технология действительно давать преимущества электромобилям?

Трансмиссия в Porsche Taycan

На практике

Большинство современных электромобилей оснащаются двухступенчатым редуктором после двигателя с передаточным числом около 8-10:1. Говоря простым языком, он передает на колеса в 8-10 раз меньшие обороты, но увеличивает крутящий момент. Соотношение мощности мотора, его максимально эффективных рабочих оборотов и степени их понижения в редукторе подбирается производителем исходя из целевых характеристик машины. Если это компактный городской автомобиль, редукцию делают побольше, чтобы эффективность была максимальной при низких скоростях. Тогда, кстати, и двигатель можно ставить послабее, что приведет к большей экономичности. А для всяких Tesla и других моделей более «дорогого» уровня (или американского рынка) эффективными делают более высокие скорости для движения по хайвеям и автобанам.

Как и со всеми прочими техническими решениями, это всегда компромисс. И оптимальная скорость движения обязательно уточняется производителем. Если ей не следовать большую часть времени эксплуатации, то и заявленного пробега на одном заряде можно не увидеть. Тем не менее, недостатки подхода успешно устраняются в некоторых моделях.

Например, почти все электромобили с полным приводом имеют разное передаточное число в редукторах передней и задней оси. Электроника в зависимости от скорости движения выбирает, какой из моторов будет более эффективен, и отдает ему основную мощность. А «на всю катушку» оба они работают только при резком ускорении, либо под предельной нагрузкой. Иными словами, это та же двухступенчатая коробка передач, только разнесенная между осями.

Де-факто это лишь подтверждает необходимость создания устройств, подобных Ingear, для одномоторных моделей. И некоторые компании поняли это еще несколько лет назад. Inmotive работают с 2017 года, ZF представили свою концепцию в 2019, остальные аналогичные разработки — примерно ровесники.

Прототип от ZF

Но в отличие от ДВС электромотор выдает близкий к максимальному крутящий момент почти во всем диапазоне оборотов. И гораздо большее усилие при меньших габаритах (достаточно сравнить электрические и бензиновые двигатели, производящие 600-700 Нм). То есть, по-хорошему, КП для них будет в несколько раз крупнее самого мотора. Но тогда теряются все преимущества конструкции электромобилей — компактность агрегатов, большое внутреннее пространство и прочее.

В итоге ZF в своей разработке прямо указывают верхний предел мощности — 140 киловатт. Inmotive на своем сайте не пишут об этом, но сомневаться не стоит, для Ingear он тоже есть, и не намного больше. К тому же КП — это всегда усложнение конструкции, а значит снижение ее общей надежности: как раз то, от чего стараются уходить при создании «электричек».

В общем, перед инженерами стоит сложнейшая задача, создать компактный, легкий, простой, надежный и переваривающий большое усилие агрегат.

Интересный и полузабытый факт: на самом первом Tesla Roadster планировалась двухступенчатая коробка передач. Именно с ней получалось при технологиях середины 2000-х достичь столь внушительных заявленных характеристик. Но ее так и не пустили в серию, потому что мотор очень быстро буквально размалывал шестерни. Так что Маск и его команда быстро отказались от идеи КП, переключившись на вариант с разной редукцией на осях.

КП для электромобилей точно получат развитие. Не факт, что станут массовыми, но при определенных условиях такие агрегаты способны заметно повысить эффективность машин. Разработка Inmotive выглядит продуманной, и очень хочется увидеть ее в работе. Про ZF пока ничего не слышно толком, а вот изделия VAG уже давно ездят, и отзывы о них, в целом, положительные.

Источник https://avtotachki.com/kak-rabotaet-elektromobil-korobka-peredach-v-elektromobile-est-ili-net-otvetim-elektromobili-www-elektrowoz-pl/

Источник https://znanie-svet.ru/yest-li-korobka-peredach-v-elektromobile/

Источник https://matador.tech/articles/elektromobilam-ne-nuzna-korobka-peredac-kanadcy-scitaut-inace
Похожие записи:
Читать статью Как работает коробка передач в автомобиле?