新机动性:电动汽车的 CVT 变速器

绝大多数电动汽车只使用一个档位,在个别情况下,变速箱提供第二个档位。 但是,使用众所周知的技术还可以完成更多工作。

六速手动变速箱? 八级DSG? 十速自动? 谈到电动汽车,您将徒劳地寻找这些精美的传动解决方案。 Stromern 通常足以满足几乎所有应用领域的需求,它是一种具有固定传动比的简单且廉价的齿轮。 但在博世,您还看到了超越这种简单饮食的传播机会。 具体来说,供应商希望为未来的电动汽车提供无级变速 CVT 变速器,对汽车制造商更具吸引力。 没有固定传动比的自动系统可以增加电动汽车的使用范围,同时确保更舒适、更好的性能和更低的消耗。 但要实现这一目标还需要几年时间。 

第一次尝试高尔夫

CVT项目背后的推动者是荷兰博世子公司Transmission Technology BV,该公司开发了“CVT4EV”概念并在第一辆可驾驶演示车中实施。 这家总部位于蒂尔堡的公司专门从事推链式皮带的开发和批量生产,这些皮带负责无级变速器内的动力传输。 对于他们的第一辆电动测试车,荷兰人依赖于久经考验的系列技术,因为车辆基础的原始输入大众 e-Golf 被替换为来自三菱 Eclipse Cross 的 CVT 变速器。 在某些方面,车辆技术适应了新的变速箱,例如以前的机械变速箱被两个电动油泵取代。

新机动性:电动汽车的 CVT 变速器

改装后的 e-Golf 的发动机舱非常紧凑。 手术还好增加了100公斤的重量。 “系列版本仅重约 20 公斤,”营销经理 Caro Roeffen 说。 她想进一步消除偏见并指出,尽管 CVT 变速器在欧洲,尤其是在德国的声誉相当差,但在中国、美国和日本则相反。 “在全球范围内,四分之一的变速器是无级变速器——而且这一趋势正在上升,”罗芬说。 博世传动技术长期以来一直提供这种传动技术的一些关键部件。 “去年我们达到了一个重要的里程碑,第 80 万个推链带,”经理说。 “这是一项久经考验的技术。” 

稍微节省能源

这首先以其效率而闻名,这也应该有助于电动汽车更经济。 无级变速器允许传动比尽可能经常和尽可能长时间地适应电动机的最佳工作点。 博世变速箱技术业务发展主管 Dirk Van den Heuvel 表示,效率优势取决于许多不同的因素,因此取决于具体情况,但总体而言,乘用车领域的能源可减少多达 XNUMX%轻型商用车减少 XNUMX% 以上。 因此,使用 CVT 可以提供更长的续航里程或更小的电池。 

另一个优点与舒适性有关,因为与输入解决方案相比,可变传动比允许在许多速度范围内降低发动机速度。 就已经非常安静的电力驱动而言,这是一个可以忽略不计的数字,但在博世博世测试现场的试驾过程中,测试车辆给人的印象是,它在声学上的推进工作比以往更谨慎、更平稳。单速变速箱。 尽管 CVT 变速器可以改变齿轮比,但没有明显的负载变化反应或齿轮变化。 因此,尽管采用了传动技术(具有无限数量的传动比),电动汽车的驱动特性仍得以保留。 同样令人欣慰的是:CVT 变速器经常受到批评的橡皮筋效应在演示高尔夫中并不明显,因为虽然采用这种变速器技术的内燃机在需要功率时显着提高了发动机转速,但电动机的扭矩可以直接调用,没有烦人的引擎轰鸣声。

快几公里/小时

然而,也许最重要的专业论点可能是 CVT 可以实现的性能优势。 仿真表明,对于C级150千瓦级的车辆,最高速度可以提高11%。 例如,在测试车辆的情况下,它是 170 而不是 150 公里/小时。 博世还承诺在通过时具有优势。 从静止到 100 公里/小时的冲刺可以缩短 3%,从 100 到 150 公里/小时甚至快 20%。 为了让这些性能优势变得切实可行,我们在测试高尔夫中驾驶了整整 290 牛顿米和模拟输入变速箱,以及在 CVT 模式下将功率降低到 203 牛顿米。 尽管扭矩显着降低,但 e-Golf 在降低功率的 CVT 模式下驾驶起来明显更加活泼。 无级变速器的安装将使汽车制造商能够选择更好的性能或更小、更轻、更便宜的发动机。 后者反过来提供了减轻重量和成本的潜力。 

然而,在成本方面,CVT 变速器解决方案的表现相对较差。 就电动汽车而言,它们的成本略高于双离合变速器,甚至比单离合变速器高出两倍半。 Van den Heuvel 承认,通过调整电池和电机的尺寸,至少可以吸收部分额外成本,但系统成本将比单速变速箱更高。 

仅适用于高级车辆

相应地,博世看到了 CVT 电动汽车主要在高价细分市场的机会。 Van den Heuvel 不包括微型车和小型车。 C / D 细分市场或更高级别的高档汽车是目标群体。 变速器将成为客户愿意购买的一种选择,因为它承诺提供更好的驾驶特性。 此外,根据 Van den Heuvel 的说法,使用 CVT 传动系统可以更好地代表各种驾驶模式。 然后,驾驶员可以在车辆中选择大篷车、高速或节能模式。 由于采用了无级变速器,在拖车运行中还可以实现更高的拉伸载荷,同时可以提高越野车辆的爬坡能力。

跑车的扭矩大于变速箱所能承受的扭矩

从经济角度来看,CVT 解决方案还可以为汽车制造商提供优势。 与其为不同的车型开发不同的驱动单元,一个单一的传动系统对于许多车型和车辆细分市场来说就足够了,因为 CVT 提供了使一种驱动适应 SUV、厢式货车或跑车的不同要求的可能性,并且还提供了每一款都有品牌特有的个性。 说到跑车:它们的电驱动器提供的总扭矩通常比 CVT 所能承受的最大 600 牛顿米还要大。 然而,在运动型电动汽车的情况下,动力通常由多个电机产生。 在每轴配备一个电机的全轮驱动车辆中,CVT 变速箱将仅用于一个轴,而另一台电机驱动第二个轴而没有可变传动比。 因此,变速器也可用于具有非常高扭矩的车辆。

博世提出的许多论点是否会引起汽车制造商的注意还有待观察。 目前,与对未来项目绝对感兴趣的原始设备制造商和变速箱制造商进行了许多讨论。 但据 Van den Heuvel 称,在 2025 年之前不会有市场就绪的解决方案。

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