Почему на электромобили не ставят коробку передач
Перейти к содержимому

Почему на электромобили не ставят коробку передач

  • автор:

Есть ли коробка передач в электромобиле и какая она?

Есть ли коробка передач в электромобиле? Большинство современных электрических машин выпускаются с 1-ступечнатыми редукторами. Разработчикам удалось упростить конструкцию, благодаря неспособности электрических моторов выдавать больший момент вращения, чем в ДВС. В редких исключениях производители добавляют КПП на свои транспортные средства, но это приводит к удорожанию автомобилей и усложнению их конструкции. Ниже подробно, есть ли «механика» в таких авто, а также рассмотрим особенности этого вопроса.

Есть ли коробка передач в электромобиле

Многие автовладельцы, планирующие покупку «зеленого» транспорта, интересуются — есть ли коробка передач в электромобилях. Отметим, что впервые электрические машины появились еще в конце 19 века, но после создания ДВС о таком транспорте постепенно забыли. С появлением экологических проблем тему подобной техники пришлось развивать снова.

Мало кто знает, но первый электромобиль появился еще в 1899-м. Они весил около 1000 кг и разгонялся до 100 км/ч. При этом двигатель имел мощность около 70 лошадиных сил, чем не могли похвастаться даже многие бензиновые / дизельные «коллеги».

Ключевым отличием между электромобилями и обычным транспортом ДВС стал не только двигатель, но и особенности трансмиссии. В машинах, работающих на обычном топливе, есть коробка передач со множеством ступеней. Чем их больше, тем выше скоростные показатели транспортного средства.

Что касается электрокаров, в них нет классической «механики», а для движения такому транспорту достаточно одной скорости. Но есть ли этому объяснение? Причина в том, что максимальный момент вращения в электрическом моторе можно получить уже на 0-ых оборотах. Кроме того, электрокару не нужно разделение мотора и коробки передач на холостых или при остановке, ведь ХХ у электрического двигателя не предусмотрен.

Двигатели в электромобилях имеют более широкий диапазон оборотов. При этом мощность не растрачивается, а расходуется с максимальном КПД. Вот почему коробка передач на электромобиле не нужна.

Таким образом, электродвигателям достаточно только одной скорости, и это происходит по двум причинам:

  1. Электрический мотор даже на небольших оборотах отличается высоким моментом вращения.
  2. Электродвигатель эффективен во всем диапазоне работы.

Дополнительно рассмотрим, есть ли коробка передач в электромобилях Тесла. Как и в других машинах с электрическим мотором, здесь предусмотрена 1-ступенчатая КПП, которая передает вращение от мотора к колесам.

Принцип действия прост:

  • Вращающийся вал мотора приводит в движение шестеренки.
  • Шестерни крутятся и передают вращение на колеса.

Обратный ход достигается за счет замены направления фаз на асинхронном моторе, что приводит к вращению в другую сторону.

Правда ли, что коробка передач не нужна в электрокаре

В большинстве моделей электромобилей коробка передач не устанавливается. Она не нужна, ведь при нажатии на педаль газа создается максимальный момент вращения. Иными словами, его достаточно при наличии любых оборотов. С учетом этого факта в сцеплении для электромобиля нет необходимости, ведь мотор работает с учетом получаемой мощности. Но есть ли возможность поставить КПП на электрокар? Для создания эффекта переключения некоторые производители идут на установку «механики» (об этом ниже).

Конструктивно коробка передач на электромобилях замещается одноступенчатым редуктором. Но при эксплуатации в условиях бездорожья 1-ступенчатые КПП не справляются с поставленной задачей. Вот почему в смешанном режиме желательно выбирать КПП с 3-мя или 4-мяступенями. Их наличие оптимизирует момент вращения и повышает запас хода на одном заряде аккумулятора.

Одним из примеров электромобиля с механической КПП является автомобиль Мустанг Литиум. Его мощность составляет 900 «лошадей», а для удобства управления предусмотрена 6-ступенчатая «механика».

В этот же период немецкая компания ZF выпустила 2-ступенчатую коробку передач для своего автомобиля. Такой шаг разработчики объяснили необходимостью более точного управления моментом вращения. КПП программируется таким образом, что переключение не следующую скорость происходит при достижении 70 км/час. При желании можно изменить программу и запланировать переключение коробки передач на другой скорости.

Преимущества КПП на электрокарах:

  1. Создание ощущения управления обычным автомобилем с коробкой передач.
  2. Улучшенная проходимость.
  3. Увеличение запаса хода.
  • Повышение веса автомобиля.
  • Усложнение конструкции, из-за того, что в авто есть дополнительный узел.
  • Увеличение стоимости из-за наличия «механики».

Теперь вы знаете, есть ли коробка передач в электромобиле, нужна ли она, и в каких машинах она все-таки установлена. Если подводить итог, электрический двигатель не нуждается в «механике», но некоторые производители идут на ее установку для покрытия прихотей своих покупателей. В комментариях расскажите, о каких еще электрокары с коробками передач вы знаете. Поделитесь мнением, есть ли смысл в установке такого узла на машина с электрическим агрегатом.

Toyota запатентовала механическую коробку передач с псевдосцеплением для электромобилей

Компания Toyota подала восемь заявок в американское ведомство по патентам и товарным знакам на механическую коробку передач для электрических автомобилей. Как пишет The Drive, эта система состоит из псевдопереключателя, псевдосцепления и модуля управления, которые создают ощущение вождения на «механике».

Исследование: опенсорс в России.

Обычно у электромобилей вообще нет коробки передач. Это связано с тем, что у них больший крутящий момент, чем у машин с двигателем внутреннего сгорания, и они способны выдавать его сразу, а не при определенном уровне оборотов двигателя. Но есть и исключения. Например, у Taycan двухступенчатая коробка передач. Первая передача машине нужна для быстрого старта, а вторая — для всего остального. А у Ford Mustang Lithium шестиступенчатая механическая коробка передач. Никаких практических обоснований такому решению нет, кроме как порадовать любителей трехпедальных автомобилей.

Компания Toyota подала восемь заявок в американское ведомство по патентам и товарным знакам на механизм для электромобилей, имитирующий механическую коробку передач. Эта система использует псевдопереключатель и псевдосцепление, чтобы регулировать крутящий момент электродвигателя. Третья педаль, оснащенная генератором реакции педали, создает сопротивление, когда водитель на нее нажимает, и даже вибрирует, симулируя движение во время неполного сцепления.

В зависимости от положения переключателя и педали модуль управления регулирует работу двигателя. Тахометр при этом показывает число симулированных оборотов в минуту. А если оно слишком маленькое, электродвигатель может даже «заглохнуть».

Ранее мы писали, что электромобили оказались экологичнее традиционных автомобилей с учетом их жизненного цикла. Уже сейчас в ходе их жизненного цикла в Европе образуется на 66-69 процентов меньше выбросов парниковых газов по сравнению с бензиновыми машинами.

Оснащены ли электромобили коробками передач

электрозаправка, электромобиль

Комментарии: 1 26.01.2022 Большую часть электрокаров выпускают с 1-ступенчатыми редукторами. После долгих стараний разработчики смогли упростить конструкцию. Лишь изредка производители добавляют КПП на автомобили, однако, это сказывается на стоимости и усложнении конструкции. Оснащены ли электромобили коробками передач. Водители, планирующие приобретение электрических автомобилей, интересуются, оснащены они коробками передач или нет. Стоит отметить, первые электрокары появились еще в 19 веке. После того как создали ДВС, о таком транспорте постепенно начали забывать. И вот в стране экологические проблемы, а это значит, пора возвращаться к хорошо забытому старому.

Главное отличие электромобиля от простых автомобилей с ДВС заключается не только в двигателе, но и особенной трансмиссии. Если транспорт работает на простом топливе, на него устанавливается многоступенчатая коробка передач. Соответственно, чем их количество больше, тем и скоростные показатели лучше.

В электрокарах отсутствует привычная нам механика. Чтобы автомобиль приводился в движение, ему достаточно одной скорости. Но как это объяснить? В электрическом двигателе уже на 0-х оборотах может наблюдаться максимальный крутящий момент. У электрокара не должно быть разделения между коробкой передач и двигателем на холостых оборотах, а также в момент остановки. У силовых установок электрокаров диапазон оборотов намного шире. Но мощность не растрачивается, а напротив, расходуется с максимальным КПД. Именно поэтому в электрокары не нужно устанавливать коробки передач. заправка, электрокарКоробка передач электрокарам не нужна. Практически на всех электрокарах, которые есть сейчас, производители не устанавливают коробки передач. В них нет никакой необходимости, ведь как только водитель нажмет на педаль газа, тут же будет создан максимальный крутящий момент. Учитывая этот факт, можно сделать вывод, что в сцеплении необходимость отсутствует, ведь двигатель и так работает, а получаемой мощности ему достаточно. Но если водитель сам желает установить коробку передач на электромобиль, возможно ли это? Некоторые производители идут на такое. Если рассматривать конструктивные особенности, то в электрических автомобилях коробки передач нет, вместо нее редуктор с одной ступенью. Однако при эксплуатации транспортного средства в условиях бездорожья, 1-ступенчатая коробка передач просто не справится со своей задачей. Именно поэтому в смешанном режиме рекомендуют пользоваться КПП с тремя или четырьмя ступенями. Таким образом, будет увеличен запас хода. BMW 3 Series, BMW, электрокарМустанг Литиум – это пример электромобиля с механической коробкой передач. Мощность автомобиля 900 лошадиных сил. Чтобы управление было удобным, установили механику с 6-ю ступенями. Преимущества коробок передач на электрокарах очевидны:

  • у водителя создается ощущение, что он управляет простым транспортным средством;
  • проходимость улучшается;
  • увеличивается запас хода.

Но есть и недостатки, о которых не нужно забывать. В первую очередь, увеличивается вес автомобиля, конструкция становится более сложной. За счет наличия механики стоимость повышается.

Нужна ли коробка передач автомобилю с электроприводом? Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Баулина Е. Е., Круташов А. В., Серебряков В. В.

В статье анализируются вопросы целесообразности применения коробки передач на автомобилях с приводом от электродвигателя, в частности, на автомобилях с комбинированными энергетическими установками (КЭУ). Приводятся внешние скоростные характеристики ДВС и электродвигателей, которые могут быть установлены на автомобили с КЭУ, на основании которых приводятся сравнительные характеристики мощностного баланса и ускорений этих автомобилей как с ДВС и коробкой передач , так и с электродвигателем. Для подтверждения необходимости применения коробки передач , как на электромобиле, так и на автомобиле с КЭУ, приводятся сравнительные графики ускорений и мощностного баланса автомобиля с электродвигателем без коробки передач и с электродвигателем в сочетании с 2-х, 3-х, 4-х ступенчатыми коробками передач .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Баулина Е. Е., Круташов А. В., Серебряков В. В.

Совершенствование процесса рекуперации энергии гибридного автомобиля
Разработка развозного гибридного автомобиля с использованием отечественных компонентов

Разработка общих алгоритмов работы блока управления магистральным тягачом с комбинированной энергоустановкой

Перспективы создания среднетоннажных грузовых городских автомобилей с комбинированными энергетическими установками с использованием системы тягового электрооборудования российского производства

Особенности работы управляемых фрикционных муфт в составе энергосиловой установки гибридного автомобиля

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Нужна ли коробка передач автомобилю с электроприводом?»

НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ МГТУ ИМ. Н. Э. БАУМАНА

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Эл № ФС77 — 4 8211. Государственная регистрация №042 1200025. ISSN 1994-0408

электронный научно-технический журнал

Нужна ли коробка передач автомобилю с электроприводом? # 06, июнь 2014

Баулина Е. Е., Круташов А. В., Серебряков В. В.

Россия, Университет машиностроения

baulina’gmami ш vvs’S mami.ru.

В последнее время широкое распространение получают автомобили с электроприводом, к которым относятся электромобили и автомобили с комбинированными энергетическими установками. Появление их вызвано ухудшающейся экологической обстановкой и ужесточающимися требованиями к нормативным показателям вредных выбросов двигателей внутреннего сгорания. Производители автомобилей ищут возможности выполнения этих норм и, естественно, обращаются к идее использования в качестве силового агрегата электродвигателя, так как характеристики электродвигателя как силового агрегата выглядят наиболее предпочтительными для применения его на транспортных средствах.

Однако, преобразование крутящего момента электродвигателя при передаче его к ведущим колёсам с использованием только одного редуктора (главной передачи) в трансмиссии автомобиля может быть недостаточным или, как минимум, требующим дополнительных исследований с целью нахождения путей наиболее эффективного использования его в качестве силового агрегата.

Известно что, максимальное значение крутящего момента электродвигателя сохраняется в достаточно широком диапазоне частоты вращения его вала. Считается, что в этом случае дополнительный редуктор для преобразования крутящего момента в трансмиссии автомобиля не требуется. В тоже время характеристика мощности электродвигателя существенно не отличается от характеристики мощности двигателя внутреннего сгорания, так как обычно максимальные значения его мощности также как у ДВС находятся в узком диапазоне частот вращения. Исходя из этого, напрашивается вывод о том, что в приводе автомобиля с электродвигателем должен быть дополнительный редуктор.

Исследованию целесообразности применения дополнительного редуктора при передаче крутящего момента от электродвигателя к ведущим колёсам автомобиля посвящена данная статья.

Как было отмечено выше, автомобили, использующие в приводе электродвигатели -это, в основном, автомобили с КЭУ и электромобили. В зависимости от назначения их можно условно разделить на следующие группы.

1. Автомобили, предназначенные главным образом для движения по городу. Считается, что в их высокой динамике нет необходимости, она определяется режимом движения в городском цикле.

2. Автомобили универсального назначения. Эксплуатируются не только в городе. Режим движения этих автомобилей может быть любым. Им нужна высокая динамика и, возможно, часто потребуется двигаться с максимальной скоростью, определяемой максимальной мощностью электродвигателя.

3. Автомобили, использующие тяговые электродвигатели для дополнительных расширяющих функций — реализации несимметричной тяги на колёсах с целью повышения проходимости, улучшения управляемости [1, 2]. Электродвигатели таких автомобилей могут располагаться вблизи колёс или встраиваться непосредственно в колёса.

4. Автомобили специальные, суммарная мощность электродвигателей которых обеспечивает максимальную реализацию сцепного веса в широком диапазоне частот вращения вала двигателя без применения дополнительных редукторов.

Автомобили 3 и 4 групп могут не иметь редукторов, установленных за электродвигателем, а для определения необходимости установки редукторов (и числа передач в них) за электродвигателями, использующимися в приводе автомобилей 1 и 2 групп, требуется анализ их тягово-скоростных характеристик.

Рассмотрим случай применения электродвигателя на автомобилях с КЭУ. Такие автомобили содержат ДВС и, как минимум, одну обратимую электромашину. Назначение таких автомобилей — снижение расхода топлива с целью улучшения экологии мегаполисов. Поскольку автомобили с КЭУ эксплуатируются в городе, то основной режим их движения — городской цикл. Считается, что движение в городском потоке характерно относительно небольшими значениями ускорений, и если крутящего момента электродвигателя хватает для трогания с места и разгона до небольшой скорости с ускорениями, не сдерживающими транспортный поток, то необходимая динамика автомобилю обеспечена. Таким образом, казалось бы, высокая динамика в электротяге такому транспорту не нужна.

Действительно, расчёты и испытания экспериментального автомобиля-лаборатории, созданного в МАМИ на базе УАЗ-3153 с КЭУ [3], выполненной по параллельной схеме, показывают, что для обеспечения движения в городском цикле мощности установленного на нём электродвигателя в совокупности с мощностью ДВС достаточно. Характеристики двигателей рассматриваемого автомобиля приведены на рис. 1.

Характеристика электродвигателя 4АПА

О 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750

Рис. 1. Характеристики двигателей экспериментального автомобиля-лаборатории УАЗ-3153 с КЭУ. Мощностной баланс и характеристика ускорений (рис. 2) показывают, что динамика автомобиля достаточна для движения в городском цикле, приведённом в Правилах №83 ЕЭК ООН.

2.6 2.6 2.4 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1

Характеристика ускорений автомобиля

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *