变法有乾坤

2020-05-29 09:03陈家诚
汽车杂志 2020年1期
关键词:挡位减速器里程

陈家诚

高速行驶是电动车的软肋,理由在于电动车高速行驶时电动马达会处于较高转速运转,耗电量大增,续航里程会明显下降更快,甚至导致实际续航里程可能只有车辆工信部续航数据的80%。因此有人说,实际适合电动车使用的场景应该是在城市里!

为此,在电动车高速行驶时降低电动马达的转速,成为了省电的最好方法,双速变速器应运而生。但实际上,为了让这两速齿比智能、高效、平顺的运作与切换,又避免专利撞墙以及制造成本堆高,车厂或零部件厂可是各出奇招,就为了打造出迎合车厂口味的双速变速器!是故,双速变速器可不是千篇一律的玩意,不同厂家的作品各具特色。

01.Porsche Tavcan双速变速器

毫无疑问,Taycan这台保时捷品牌当代第一款纯电汽车一推出就举世瞩目,而为了确保此车保有保时捷品牌车款一直以来必须的动力性能,同时又兼顾一定续航能力,此车也成为了市面上为数不多具备双速变速器的车型,其变速器与后电机配置在—起。这副变速器由保时捷自主研发,别看只有两个挡位,为了简化执行装置,提高换挡效率与承受扭矩能力,其内置一个行星齿轮组和两套离合器(摩擦片型+齿型),有点像手动+AT变速器的合体,一个负责执行换挡动作、一个用于分离后轴电动机,结果构造上稍微有点复杂,重量也接近70公斤,但换来的是其最多可承受约550牛米超大扭矩,而且当需要兼顾续航里程时,可以切断后轴动力输出,妥妥变成一辆前驱车!

这台变速器实际运作在一挡时,摩擦片型离合器分离,齿型离合器结合,行星齿轮组产生16:1的变速比输出:而当换到二挡时,换成齿型离台器分离,摩擦片型离台器结合,锁住行星齿轮组,这时输出的齿比变成8.05:1。至于换挡时机,行车电脑大体会根据驾驶人习惯、驾驶模式……等条件在75-100km/h之间灵活判断换挡时机,无需驾驶人过多操心,甚至也感觉不到变速器的换挡动作。

不过,以Taycan Turbo S为例,凭借560kW最大功率却只能换来260km/h最高车速,这如果是性能差不多的燃油超跑估计都能轻松突破300km/h大关。个中原因,除了电子限速之外,估计是挡位数还不够多,如果再加一个挡位相信可以进一步解放Taycan的性能表现,但变速器结构、重量、成本就是另外一说了。

02.ZF(采埃孚)双速减速器

德国ZF是知名的变速器生产商,和宝马的搭档更是一绝。但你不知道的是,其实ZF也在积极进军新能源领域,其推出的双速减速器就是一款代表产品。ZF的双速减速器具备高度集成化、小体积、轻量化优势,能够将电机和换挡机构集成在一个紧凑的整体中,使其能适应紧凑级的乘用车甚至是电动小车。但其本身采用模塊化设计,经过改造、升级以及优化后也能用于高性能车。

既然多数用于普通的家用车上,ZF这副变速器更注重于提高电动机的效率,与单速比变速器相比能增加5%的续航里程。该变速器甚至可以和车辆的CAN通讯系统相连,与GPS和地图系统整合在一起,有什么用呢?原则上来说,这款减速器的换挡车速是位在70km/h上下,但当系统电脑发现车辆的续航里程不足而充电站又比较远的话,会主动切换到ECO模式,即尽可能使用2挡高挡位降低马达转速行车,以延长续航里程。

此外,这台减速器切换挡位时也相当平顺,并且还可以集成停车锁止机构在驻车、上坡起步时发挥效用,算是目前各大汽车零部件或系统方案供应商供应的产品中,一款比较成熟且高效的双速变速器!

03.Schaeffler(舍弗勒)双速变速器

和ZF相比,舍弗勒可能名气没那么大,但同样是来自德国的全球知名汽车零部件供应商,领域涉及发动机、变速器、底盘以及混合动力系统……。目前,舍弗勒开发的双速变速器已经被安装在奥迪e-tron身上,而且还分为平行轴与同轴式两种,其中后者的核心行星齿轮组只有令人惊讶的150毫米厚度,整体只有16公斤重,极为轻薄小巧,但它又能承受高达400Nm最大扭矩,就产品性能上来看十分亮眼!

另外你可能不知道的是,舍弗勒的双速变速器也被搭载WEY P8、VV7 PHEV和长安CS75 PHEV等自主品牌车型上。举WEY P8为例来说,其双速变速器的一挡齿比达14.8:1,使2.3吨重的P8具备0-100km/h加速6.5秒的能力;而二挡齿比则是5.05:1,高速行车时电机转速能保持在较低的恒扭区间,不仅具备一定再加速能力,较低的转速有助于提高车辆的NVH表现,降低耗电量。

04.GKN(吉凯恩)eAxle驱动系统

2014年,英国GKN公司推出了eAxle驱动系统,其中包括了双速变速器,并率先搭配在宝马i8、保时捷918等跑车的电机上。 eAxle的优势就是小型化,以便能安装到宝马i8这类对空间、重量极其讲究的高性能跑车上,尺寸为313mm×562mm×325mm,重量只有27kg!

eAxle模块还包括一台最大功率60kW、最大扭矩240Nm的GKN EVO电动机,扭矩矢量控制技术能将电机输出的扭矩在左右轮之间以不同比例分配,达到类似主动差速器的功效。

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