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當(dāng)我們第一次在駕校中學(xué)習(xí)駕駛時，教練首先讓我們熟悉的就是車輛的擋位情況，起步時，教練也會讓我們掛好擋后慢抬離合慢慢起步。開車掛擋似乎是很正常的一件事兒。 可前兩天編輯部來了輛“沒擋”的特斯拉，這讓我對電動車的變速箱產(chǎn)生了很大的好奇心。說它“沒擋”并不是真的沒有擋，只不過它沒有采用傳統(tǒng)的換擋方式，而是使用懷擋的方式換擋。 但事實上，特斯拉也的確沒有我們腦海中那傳統(tǒng)意義上的擋位，因為它只是采用了單速的變速箱。所以說它“沒擋”也沒毛病。 看到這里，不知道您會不會有這么個疑問：為什么不給電動汽車也配上傳統(tǒng)汽車的變速箱呢？那樣的話，低速的時候電動車提速會更快，高速的時候掛上高速擋，電動機(jī)轉(zhuǎn)速更低，也會更省電，續(xù)航里程也會增長啊？ 再聊電動車為什么沒有之前變速箱，我們要先明白變速箱主要功能是干什么的。 降速、增扭、換向以及切斷動力，這幾點是傳統(tǒng)變速箱所主要負(fù)責(zé)的任務(wù)。而這一切也都是為了適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)工作時的一些特性。 之所以叫變速箱，變速自然是它最大的作用，但往往變速的主要作用還是降速，假如一輛汽車沒有變速箱，而是直接把發(fā)動機(jī)與車輪軸相連，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等于車輪轉(zhuǎn)速。那么，當(dāng)你一腳地板油，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到6000轉(zhuǎn)左右時，你的時速就已經(jīng)能達(dá)到每小時720公里，幾乎跟那些民航科技一樣的速度了，按上個翅膀應(yīng)該就能直接起飛了。 但事實上，你的車會直接就被“憋滅火”了，飛翔的夢也就此破滅了。 即便是它像電動車一樣加了個固定齒比的變速齒輪，那它6000轉(zhuǎn)時的最高時速也能達(dá)到200公里/小時以上。所以汽油車有了變速箱，無論是低速跟車，還是高速巡航，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速都能穩(wěn)定在2000rpm左右這個經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)。 電動車的動力來源主要依靠的是電動機(jī)，而電動機(jī)的轉(zhuǎn)速往往可以通過“電門”進(jìn)行從零到上萬轉(zhuǎn)的控制，且能量轉(zhuǎn)化效率很高，只需要一個固定齒比的變速齒輪，就可以讓車輛從靜止一直加速到極速。 變速箱在降速的同時，也會有增大扭矩輸出的功能，通過不同齒比的齒輪相組合，放大發(fā)動機(jī)輸出的扭矩，讓汽車在啟動和提速的時候更有勁兒。 好比一輛配備了5速手動的變速箱的汽車，如果你用4擋或5擋起步，你會發(fā)現(xiàn)你很難甚至根本沒法把車成功開動，即便是開起來了，你把油門踩到底也會發(fā)現(xiàn)這車的提速也很慢，就更不要說爬坡了。 究其原因，就是因為汽油發(fā)動機(jī)的物理特性所導(dǎo)致的，正如上圖所示，較低的轉(zhuǎn)速和較高的轉(zhuǎn)速都不利于發(fā)動機(jī)扭矩的輸出，最大功率也只出現(xiàn)在5000rpm左右。所以，一臺普通的家用小汽車其發(fā)動機(jī)輸出最大扭矩的轉(zhuǎn)速區(qū)間往往都在1500-4000rpm左右，同時這也是普通發(fā)動機(jī)最經(jīng)濟(jì)省油的工作區(qū)間。 電動車就不一樣了，我們在高中的物理課上就學(xué)過“安培力”，即通電導(dǎo)體在磁場中會受到的一種作用力，基本公式為：F=IBL，I代表電流，L為導(dǎo)線垂直于磁感線的長度，B是磁感應(yīng)強(qiáng)度。而電動機(jī)的工作原理就是基于安培力。 從公式上以及上面的圖標(biāo)中不難發(fā)現(xiàn)，電動機(jī)的最大扭矩F與電流大小成正相關(guān)，卻與轉(zhuǎn)速無關(guān)，所以電動機(jī)的扭矩輸出范圍很廣，哪怕從零起步，瞬間“電門”給到最大，電動機(jī)的最大扭矩從0就開始爆發(fā)，那種即強(qiáng)勁又線性的加速感受是一般內(nèi)燃機(jī)所給不了你的。 所以電動機(jī)根本不需要多齒比的變速箱為其增扭就可以達(dá)到我們?nèi)粘ｑ{駛的需求。如果為電動車加上傳統(tǒng)汽車變速箱，不僅會增大很多研發(fā)成本，可能還反而會因為變速箱的能量損耗而減少電動車的續(xù)航里程。 這個就更容易理解了，變速箱除了前進(jìn)擋之外，還會有一個后退的擋，也就是我們俗稱的“倒擋”。 由于發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)方式只有一個方向，但我們汽車不僅需要前進(jìn)，有時也要倒退，而這時讓發(fā)動機(jī)反轉(zhuǎn)是不可能的，只能通過變速箱來實現(xiàn)。 但電動機(jī)就沒有這個顧慮，只要電控系統(tǒng)改變電流方向，電動機(jī)就能自如的在正反轉(zhuǎn)之間切換，車輛也就可以輕松實現(xiàn)前進(jìn)和倒退功能，所以也就不需要變速箱參與了。 因為普通的汽車處于駐車等待狀態(tài)時，發(fā)動機(jī)依然會因為有怠速而運轉(zhuǎn)，如果沒有變速箱的空擋擋位，離合器處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動機(jī)就會被“憋滅火”。
電動車卻不用有這樣的煩惱，因為電動車的電機(jī)只要不給電，就不會轉(zhuǎn)，沒有怠速的困擾，也就不需要一個有空擋的變速箱。
綜上所述，內(nèi)燃機(jī)有變速箱是因為內(nèi)燃機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速范圍小，無法同時滿足低速起步和高速巡航的情況，所以必須要有變速箱對其進(jìn)行減速、增扭以及換向等。而對于從零轉(zhuǎn)速就可以釋放最大扭矩的電動機(jī)來說，無論是日常駕駛，還是加速、倒車，都可以通過電控系統(tǒng)實現(xiàn)，變速箱就顯得不那么重要了。
當(dāng)然，我們也不排斥各大汽車廠商以及零配件生產(chǎn)廠商對電動車變速箱的研究與探索，興許真的有一天，我們可以見到傳動效率更高更適合電動車的變速箱出現(xiàn)，到那時，電動車可能因為有變速箱的存在，既能滿足較高的提速本領(lǐng)，又能有更優(yōu)的續(xù)航能力。
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