首頁 > 養車問答 > 正文

發動機不用變速箱直接剛性動力輸出可以嗎?

10-16

發動機不用變速箱直接與車輪剛性連接雖然可行,但是有很多弊端存在,很難投入到實際應用中。

難點1:如何解決倒車問題

發動機只能以一個順時針方向運行,直接驅動車輪車輛向前行駛。

發動機不用變速箱直接剛性動力輸出可以嗎?

倒車怎么辦呢?發動機逆時針運行才能令汽車倒退,但是發動機反轉逆時針運行也是不現實的??偛荒艿管嚂r下來推車吧,所以除了N年前的第一輛汽車采用發動機直驅之外,世面上很難在看到其他采用發動機直驅的汽車。

難點2:如何兼顧動力與車速

發動機的特點就是低轉速時扭矩低,因此直接驅動車輪時需要減速裝置來降低轉速提升扭矩。如果不降速直接驅動車輪那么發動機直接就會熄火,就如同用手動擋汽車五檔起步一樣,發動機因為過載而直接熄火。如果用發動機直接驅動車輪,那么就需要一個減速裝置。

發動機不用變速箱直接剛性動力輸出可以嗎?

這樣一來雖然能滿足起步時對動力的需求但是車輛的速度也被限制了,想要提高車速就得提高發動機轉速,即使油門加到最大車子也不會很快。但是副作用是非常大的,噪音震動變得非常大,油耗也變得非常高。

這就像四速變速箱與六速變速箱的區別一樣,四速變速箱汽車高速行駛時轉速高,油耗高、震動大。六速變速箱高速行駛時發動機轉速低、油耗低、噪音、震動也相對低,如果沒有變速箱發動機直驅車輪,減速裝置速比與變速箱1-2檔接近,可以想象一下一檔時油門踩到底時汽車的表現。所以說發動機直驅車輪雖然可行,但是并不實用,但是在特殊情況下例如在電動機的加持下直接驅動車輪反倒是一個節能的方案。

發動機最大的缺點就是脾氣很壞,很難伺候。轉速低的時候扭矩也非常低,帶負載能力差。中速運行時扭矩大帶負載能力強,而高轉速運行時扭矩還會降低,因此轉速最高與最低時都需要變速來“伺候”。變速箱可以把降低轉速來提高扭矩,也可以犧牲扭矩提高轉速。為了 充分發揮發動機潛力,變速箱也要設置多個檔位:

發動機不用變速箱直接剛性動力輸出可以嗎?

可以看到一擋減速比為4.69,假如起步時發動機轉速為1200轉/分,扭矩為120Nm,變速箱掛一擋時輸出軸轉速為1200/4.69=255轉/分,扭矩為120×4.69=562Nm??梢钥吹阶兯傧渫ㄟ^降低發動機轉速后吧扭矩提升了4.69倍,這樣就可以滿足車輛起步時對扭矩的需求。

隨著車速的提升,車輛對發動機動力要求也逐步降低,為了提高經濟性、提高NVH,變速箱會繼續升檔,不斷的提高輸出轉速。

發動機不用變速箱直接剛性動力輸出可以嗎?

當高速巡航時車輛僅僅需要20kw功率就可以保持巡航,因此帶有超速檔變速箱的汽車,高速巡航時油耗可以做到最低。例如上圖中的7-9擋都是超速擋,變速箱在這幾個擋位時就不是減速箱了,而是增速箱,當發動機轉速為2000轉/分、變速箱掛在八擋的時候,變速箱輸出轉速為2000/0.75=2666轉/分。輸出轉速明顯高于輸入轉速,用來降低發動機轉速 降低油耗提高nvh。這就是變速箱在燃油車上的重要性,也是燃油車為什么要配備變速箱的原因。

那么市面上有沒有不需要變速箱的汽車呢?還真的有,而且還有很多。上面提到的混動汽車就是一個例子:

發動機不用變速箱直接剛性動力輸出可以嗎?

山圖是不具備變速箱的某超跑,發動機直接與車輪上的主減速器連接。超級大的馬力不經過變速箱直接加在車輪上動力沒有損失,直接、暴力,但是中低速起步的時候發動機是不能夠直接驅動車輪的。中低速起步的時候由電動機驅動車輛行駛,當車速提升后發動機才開始驅動車輛,發動機與主減速器直接連接相當于上圖中變速箱的7擋減速比1:1??梢岳斫鉃?檔之前前半段加速全部由電動機負責,6擋以后則由發動機直接驅動。

超跑平日里還是很少見到的,其實本田的混動汽車驅動原理也是一樣的:

發動機不用變速箱直接剛性動力輸出可以嗎?

當然本田這么做并不是為了突出性能,而是考慮到油耗,順便兼顧動力而已。

整車中低速行駛時由電動機驅動,電動機特點就是扭矩平臺寬泛,低轉速也可以獲得良好的扭矩。而且電機轉速明顯高于發動機,因此電動機可以不用變速箱直接驅動車輪。中低速行駛時發動機不工作,即使啟動也只是驅動電機發電,發電來供應驅動電機工作。只有車速提升后才由發動機驅動車輛, 因為中高速行駛時發動機發電驅動電機工作是不劃算的,能量經過兩次轉換利用率低,遠遠不如發動機直接驅動車輪利用率高。

可以看到如果汽車沒有變速箱,那么就要具備電機去動系統。中低速由電動機驅動,代替變速箱1-6擋,高速則由發動機直接驅動主減速器,代替7-8擋。

(汽車維修技術網 http://www.haiyuanhg.cn/)

發表你的評論吧:

熱門推薦
在线计划