目前,一家名為“驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(Drive System Design)”的公司(以下簡(jiǎn)稱為DSD)正在全球?qū)で笸顿Y者,其目的是為了將該公司最新研發(fā)的一款多齒比變速箱實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
目前看到這里,可能有人會(huì)不以為然——不就是一個(gè)變速箱嘛!至于這么大張旗鼓嗎?
實(shí)際上,AVL、Delta賽車、GKN、捷豹路虎、印度塔塔鋼鐵、威廉姆斯、Zytek等知名企業(yè)已經(jīng)針對(duì)這一項(xiàng)目成立了聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)投資財(cái)團(tuán),布里斯托爾、克蘭菲爾德和紐卡斯?fàn)柕臄?shù)所大學(xué)則對(duì)該項(xiàng)目的商業(yè)化發(fā)展提供持續(xù)的技術(shù)支持。
這里必須先普及一下,DSD公司開發(fā)的這款多擋位變速箱內(nèi)部代號(hào)為MSYS,擁有五個(gè)獨(dú)立的全球?qū)@夹g(shù),所針對(duì)的車型是電動(dòng)車以及混動(dòng)汽車。
由于電動(dòng)機(jī)扭矩輸出和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān),因此目前絕大部分依靠電動(dòng)機(jī)進(jìn)行末端驅(qū)動(dòng)的新能源汽車配備的都是單級(jí)變速箱或減速器——通常被稱為固定齒比變速箱。
固定齒比變速箱的局限性
相對(duì)于普通變速箱而言,固定齒比變速箱傳動(dòng)效率高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,體積小易安裝,且不存在什么標(biāo)定難度,所以成為末端電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車型的首選。
然而近來(lái)有關(guān)多齒比變速箱的技術(shù)呼吁甚囂塵上,究其原因,還是驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。
特斯拉Model S百公里加速很厲害,但受制于沒有多齒比變速箱,中后段加速性能陽(yáng)痿,且單位電量續(xù)航力欠佳以滿大街跑的直流電瓶車為例,在趨于轉(zhuǎn)速極限的條件下,扭矩輸出依然和起步時(shí)一樣,但車速卻無(wú)法進(jìn)一步提升。
再往高端一點(diǎn)看,比電瓶車的直流電動(dòng)機(jī)更好的是異步電動(dòng)機(jī),也叫做感應(yīng)電動(dòng)機(jī),其最高轉(zhuǎn)速比直流電動(dòng)機(jī)高一倍,功率密度也明顯超過(guò)直流電動(dòng)機(jī)。
在額定功率相同的前提下,采用異步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車車速更快,但是和固定齒比變速箱匹配之后依然會(huì)存在高速經(jīng)濟(jì)性不高的問(wèn)題。
例如,采用異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的特斯拉Model S起步能力很強(qiáng)悍,但是在中后段的加速表現(xiàn)同樣不佳,而且單位電量的續(xù)航力甚至比不過(guò)國(guó)產(chǎn)的騰勢(shì)——這其實(shí)就是固定齒比變速箱的局限性所致。
為了解決這一問(wèn)題,寶馬為i8的驅(qū)動(dòng)電機(jī)匹配了GKN供應(yīng)的2速自動(dòng)變速箱——盡管在行業(yè)中看來(lái),這款2AT充其量只能被稱為1.5AT,但這足以讓寶馬i8在純電動(dòng)模式下加速到250km/h的用時(shí)明顯比特斯拉Model S短,這也是寶馬有底氣對(duì)特斯拉不屑一顧的主要原因之一。
單單憑借一個(gè)2AT,就足以讓寶馬i8用鼻孔看特斯拉MSYS既是革命者也是敵人!
那么,為何電動(dòng)車不能搭載普通的變速箱?原因主要是普通變速箱的體積和重量相對(duì)于電動(dòng)車而言太大,其次是傳動(dòng)效率欠佳,且安裝設(shè)計(jì)以及匹配的難度較大。
以目前傳動(dòng)效率最高的雙離合變速箱為例,實(shí)際傳動(dòng)效率在87%左右,這就意味著原本100km的續(xù)航力只有87km,再考慮變速箱的重量因素,實(shí)際續(xù)航力還有下降——眾所周知,續(xù)航力就是電動(dòng)車最大的命門!
如果采用固定齒比變速箱,或許100km/h車速狀態(tài)下的續(xù)航力會(huì)有所下降,但原本100km的續(xù)航力還能跑90km。權(quán)衡比較之后,大部分電動(dòng)車傾向于采用固定齒比變速箱。
從結(jié)構(gòu)上看,MSYS至少是一個(gè)真正的電動(dòng)車3擋變速箱,這牛逼就大了去了!
換句話說(shuō),理想中的電動(dòng)車多齒比變速箱必須具備體積小、質(zhì)量輕、傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)——這就是DSD公司開發(fā)的MSYS變速箱所具備的。
從結(jié)構(gòu)剖視圖來(lái)看,MSYS至少是一個(gè)真正的3擋變速箱,但是從體積和離合器摩擦片的大小來(lái)看,可能不太適合大扭矩的電動(dòng)車。
但不管怎么說(shuō),這是迄今為止第一臺(tái)真正的電動(dòng)車多齒比變速箱,這是一次真正的汽車革命。在電動(dòng)車技術(shù)上,西方國(guó)家再次擴(kuò)大了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
據(jù)悉,MSYS變速箱計(jì)劃于2018年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),到了2022年,DSD公司還將開發(fā)出更加先進(jìn)且適用范圍完全覆蓋電動(dòng)車的多齒比變速箱——這對(duì)中國(guó)的電動(dòng)車戰(zhàn)略而言絕不是一個(gè)好消息,中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)必須對(duì)此引起重視。敵人已經(jīng)近了……
從體積上猜測(cè),MSYS變速箱的確可能不太適合大扭矩的電動(dòng)車,但這畢竟是個(gè)里程碑。(韋波)