Czy samochody elektryczne mają skrzynie biegów?

Prostą odpowiedzią jest tak, pojazdy elektryczne (EV) mają skrzynię biegów. Ale w niczym nie przypomina tych, które można znaleźć w silnikach spalinowych (ICE), które napędzają samochody od 100 lat.

Kilka lat temu współpracownik zapytał, czy chciałbym przejechać się jego nowym samochodem elektrycznym, wiedząc, że nie jestem ich fanem. Jazda była znacznie trudniejsza niż oczekiwano, zwłaszcza podczas pokonywania zakrętów. Byłem jednak zaskoczony i pod wrażeniem eleganckiego wyposażenia i bezbłędnego przyspieszenia, jednocześnie przewidując ostre zmiany biegów na wyższy, które nigdy nie nadeszły.

Kiedy zapytałem, jaki rodzaj skrzyni biegów miał samochód, odpowiedź była jeszcze bardziej szokująca — jednobiegowa skrzynia biegów. Jak to jest w ogóle możliwe? Oto, co musisz wiedzieć.

Co robi transmisja?

Przekładnia przenosi moc obrotową silnika na koła. Twój samochód nie ruszy bez niego. Z technicznego punktu widzenia wszystko, co przenosi moc z jednej części do napędzania lub obracania innej, niezależnie od tego, czy jest to pralka, rower czy samochód, jest uważane za przekładnię.

Rodzaje transmisji

Wszystkie tradycyjne przekładnie samochodowe robią to samo, ale na różne sposoby. Oto najczęstsze przekładnie spotykane obecnie w samochodach osobowych i ciężarowych z silnikiem spalinowym:

• Ręczna skrzynia biegów:Zmieniać biegi w tym rodzaju wymaga od kierowcy wciśnięcia pedału sprzęgła, odłączając silnik od skrzyni biegów. Następnie kierowca używa dźwigni zmiany biegów do fizycznego przesuwania zestawów biegów wewnątrz skrzyni biegów.
• Automatyczna skrzynia: Po uruchomieniu pojazdu, pod ciśnieniem płyn do automatycznej skrzyni biegów przechodzi przez sieć kanałów, które w zależności od obciążenia silnika i wybranego biegu blokują i odblokowują biegi. Dzięki temu zmiana przełożeń jest automatyczna, stąd nazwa.
• Zautomatyzowana ręczna skrzynia biegów: Zautomatyzowana instrukcja również wykorzystuje mechaniczne sprzęgło. Elektroniczne, pneumatyczne lub hydrauliczne przyciski sterujące pozwalają na w pełni automatyczną lub ręczną zmianę biegów za pomocą dźwigni zmiany biegów lub manetki zmiany biegów przy kierownicy. Opracowane dla samochodów wyścigowych, łopatki zmiany biegów umożliwiają kierowcom zmianę biegów w sterowanych elektrycznie skrzyniach biegów bez włączania sprzęgła.
• Przekładnia bezstopniowa (CVT): Wykorzystuje paski, koła pasowe i czujniki zamiast kół zębatych. Zapewnia niemal nieograniczoną liczbę płynnych zmian biegów bez przerw na zmianę biegów, zapewniając płynne przyspieszenie i większą oszczędność paliwa.

W jaki sposób przekładnia EV działa inaczej niż przekładnia silnika spalinowego?

Pojazdy elektryczne wykorzystują jednobiegową, jednobiegową skrzynię biegów do przenoszenia całej mocy silnika bezpośrednio na koła. ICE wykorzystuje wielobiegowe, wielobiegowe skrzynie biegów. Nowoczesne przekładnie wielobiegowe mogą wytwarzać do 10 biegów (przełożeń).

Jak EV działa tylko na jednym biegu?

Po pierwsze, chodzi o to, jak szybko silnik pojazdu elektrycznego może szybko osiągnąć pełną moc (moment obrotowy) przy zerowych obrotach na minutę (rpm). Nazywa się to natychmiastowym momentem obrotowym; to jest powód Pojazdy elektryczne wymagają dedykowanych opon. Po drugie, przełożenia jednobiegowej skrzyni biegów EV są precyzyjnie obliczane dla każdego pojazdu, aby zwiększyć wydajność silnika elektrycznego i przenieść odpowiednią ilość mocy z silnika na koła.

Przekładnie o wielu prędkościach pomagają pojazdom z silnikiem spalinowym osiągnąć szczytowe osiągi w czasie i na określonym dystansie. EV może osiągnąć pełną moc niemal natychmiast na jednym biegu. Bez przekładnie różnicowe, oprogramowanie reguluje prędkość silnika elektrycznego i kół, umożliwiając obracanie się każdego z nich z różnymi prędkościami podczas skręcania.

Ponadto silnik ICE obraca się tylko w jednym kierunku i potrzebuje przekładni, aby przejść do biegu wstecznego. Silnik EV obraca się w obu kierunkach, więc potrzebuje tylko jednego biegu. Umieszczenie samochodu w trybie „Wsteczny” powoduje obrót silnika (silników) w kierunku przeciwnym do kierunku jazdy, co pozwala na cofanie się.

Teoretycznie, mając jeden bieg i będąc na wysokim biegu, pojazd elektryczny może jechać do tyłu tak szybko, jak podczas jazdy (ale nie próbuj tego!). Nie jest to możliwe w przypadku tradycyjnego parowania ICE/przekładni, ponieważ bieg wsteczny jest taki sam jak niski bieg.

Wyeliminowanie zmiany biegów skutkuje płynniejszym, szybszym i cichszym przyspieszaniem. A przy użyciu tylko jednego biegu pojazdy elektryczne przetwarzają ponad 77% energii, która ładuje ich akumulatory, na moc napędzającą koła. Pojazdy z silnikiem spalinowym przetwarzają około 12% energii zgromadzonej w benzynie.

Bob Lacivita jest wielokrotnie nagradzanym technikiem samochodowym ASE i General Motors, edukatorem i niezależnym pisarzem, który pisał o naprawach samochodów dla majsterkowiczów i tematach związanych z konserwacją pojazdów. Jego prace zostały opisane w The Family Handyman, książce Reader's Digest i magazynie Classic Bike Rider. Od 25 lat jest pedagogiem zawodowym i technicznym, ucząc technologii motoryzacyjnej, a także pisząc stypendia dla fundacji stanowych, federalnych i organizacyjnych. Pomógł także zaprojektować unikalny model realizacji programu nauczania, który płynnie integruje rygorystyczne, odpowiednie standardy akademickie z edukacją zawodową i techniczną.