Taycan作為一臺電動車翁脓,首次搭載了一臺雙速變速箱。相比傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)谨寂,電動機(jī)擁有更寬泛的輸出區(qū)間猫降,可以在很低的轉(zhuǎn)速下就輸出幾乎全部的扭矩,并在大部分轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)都能保證良好的動力效率脆携。所以淫沧,大多數(shù)電動車都采用了單速變速器來傳輸動力,沒有必要使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車上的多檔位變速箱瞭核。
上個月院抛,保時捷正式發(fā)布了首款純電動跑車Taycan,先期版本為Turbo和Turbo S绎蒙,即使這臺車上并沒有渦輪染突。
為了達(dá)到兼顧加速性能和高速性能,保時捷使用了兩臺高性能永磁同步電機(jī)辈灼,前后軸各一臺份企。正常可以最多輸出617馬力(460kW)10秒鐘巡莹,另外還有2.5秒的開啟彈射起步的Overboost司志,Turbo S版本在此時最高可以輸出751馬力(560kW)和1050Nm的動力,Turbo則為670馬力和850Nm降宅,官方百公里加速成績最快2.8秒骂远,到200km/h只用9.8秒,極速260km/h腰根。
性能很是嚇人吧史,但更具有革命性的是,Taycan作為一臺電動車唠雕,首次搭載了一臺雙速變速箱贸营。相比傳統(tǒng)發(fā)動機(jī),電動機(jī)擁有更寬泛的輸出區(qū)間岩睁,可以在很低的轉(zhuǎn)速下就輸出幾乎全部的扭矩钞脂,并在大部分轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)都能保證良好的動力效率阅王。所以,大多數(shù)電動車都采用了單速變速器來傳輸動力狡煎,沒有必要使用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車上的多檔位變速箱培扳。
不過,這并不意味著單速變速器就已經(jīng)可以滿足現(xiàn)在以及未來的電動車瞧纹。比如從追求極致性能的角度來講硫薇,保時捷就不滿足。
雙速變速箱其實(shí)是個大膽的想法
既然需要雙速變速器澳券,自然是希望既能增加扭矩進(jìn)而提高加速能力但治,又可以增加最高速度。不過首先乎渊,并不是Taycan搭載的是雙速變速箱习诬,而是在后軸上搭載了雙速變速箱,前軸依然有一臺傳統(tǒng)的單速變速箱崩蚀。但保時捷為Taycan打造的雙速變速箱真的是不惜成本零短、費(fèi)了九牛二虎之力。
作為一臺保時捷涎拉,為了保證性能瑞侮,Taycan用上了兩臺永磁電機(jī)。但是由于永磁電機(jī)在日常駕駛中會影響能耗和續(xù)航鼓拧,而保時捷的“快”既要加速又要極速半火,所以萌生了兩檔變速器的想法。同時毁枯,永磁同步電機(jī)需要更好的散熱能力慈缔,而且為了保證車輛性能持續(xù)發(fā)揮和極限的放電倍率叮称,保時捷又設(shè)計(jì)了冷卻功率很高且非常復(fù)雜的散熱系統(tǒng)种玛,采用雙導(dǎo)流、雙散熱器瓤檐、三回路與空調(diào)管路換熱的水冷系統(tǒng)赂韵。但這也同時增加了能耗。
所以挠蛉,保時捷在為了節(jié)省能耗祭示、且避免永磁電機(jī)空轉(zhuǎn)產(chǎn)生的拖拽效應(yīng)的情況下,在兩檔變速箱的基礎(chǔ)上可以將后軸完全斷開谴古,這就比普通只能“換檔”的變速箱在結(jié)構(gòu)上就又復(fù)雜了一層质涛,保時捷最終能做出這樣一款變速箱也是實(shí)屬不易。
雖然只有兩檔少镇,也已經(jīng)跨入了多檔位變速箱的行列胯炊,相比單速變速箱來說已經(jīng)起到了質(zhì)變的效果孟掺。而既然是多檔位,它就同樣擁有傳統(tǒng)燃油車上變速箱的一系列優(yōu)勢回东,比如可以提高低速加速能力喂搬、通過在高速工況下降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來提高驅(qū)動效率。更加寬泛的齒比范圍能夠幫助Taycan擁有更多的高速續(xù)航里程成吓,同時還可以提高加速能力熙拐。
結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但效果不俗
保時捷自主研發(fā)的這顆變速箱重約70kg切咸,可以承受最大550Nm的扭矩搏翎。擁有一個行星齒輪組和兩個離合器,一個離合器負(fù)責(zé)完成正常的換擋動作泳落,而第二個則可以使后橋電動機(jī)和整個后軸分離沐恨。整個變速箱中只有一個換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu),通過控制兩個離合器的開合負(fù)責(zé)一檔婚被、二檔狡忙、倒檔、空檔址芯、P檔所有檔位的執(zhí)行灾茁。也就是說,需要省電的情況下谷炸,Taycan可以只用前軸驅(qū)動北专,變身成一臺更加經(jīng)濟(jì)的前驅(qū)車。
變速箱的兩個檔位的齒比自然不能像傳統(tǒng)變速箱那樣緊密旬陡,兩檔的齒比大約分別為16:1和8.05:1拓颓,二檔的齒比幾乎是一檔的一半了,換擋點(diǎn)會在大約90km/h速度的時候描孟。在大部分的時間驶睦,Taycan會用二檔行駛,這也會大大增加車輛在高速行駛時候的經(jīng)濟(jì)性匿醒。而當(dāng)車輛在Sport或Sport Plus模式下會直接用一檔场航。如果是在普通模式下,你的踏板踩得足夠深也是可以的抢妈。
下圖展示的是Taycan變速箱換檔時機(jī)的示意呼笨,其中上圖是Range模式,可以理解為更傾向于續(xù)航取向的模式栖俐,下圖是Sport運(yùn)動模式肪吁,其中紫色線和藍(lán)色線分別表示一檔和二檔的換擋時機(jī)。所以從圖中我們也可以看出,Range模式起步以及大部分時間默認(rèn)都是二檔获踏,只有在大概40km/h一下的低速并擁有非常高的轉(zhuǎn)速時才是紫色線的地方胀垃,車輛才會切回一檔,正如我們上文所說噪旭。而速度上來之后据滑,無論油門怎么給,車輛都會在大約70-75km/h的時候升到二檔垢蔑。
其實(shí)保時捷也想在前軸的變速箱上做點(diǎn)文章培晓,比如也加離合器片去耦,不過整車就是在太過復(fù)雜了菩擦。所以從生產(chǎn)維修和成本的考慮廓握,Taycan前軸的電驅(qū)單元現(xiàn)在是實(shí)時連接的,好在前軸相對小功率的電機(jī)和行星齒輪組變速箱不會耗費(fèi)太多能量嘁酿,而且意味著這輛Taycan無法變成一款純后驅(qū)車型隙券。
同樣通過輪上扭矩輸出和速度的圖示,我們可以看到雙速變速箱和單速變速箱所帶來的差別闹司。其中綠色線為后軸輸出娱仔,深綠為一檔、淺綠為二檔游桩,紅色線前軸輸出牲迫,藍(lán)色先為綜合輸出。在灰色豎條的換擋區(qū)域內(nèi)借卧,我們可以看到一檔的扭矩輸出逐漸下降與二檔曲線交匯盹憎,之后被二檔超過(一檔實(shí)線變虛線、二檔虛線變實(shí)線)铐刘,而一檔曲線最終停止是因?yàn)橐呀?jīng)達(dá)到了它在16000rpm時的最大輸出陪每,自然不利于再加速,后面則由換檔后的扭矩輸出繼續(xù)讓車輛加速镰吵。
同時在變速箱的從動軸上檩禾,Taycan還配備了多片離合器式的電子限滑差速器,與保時捷許多其它產(chǎn)品相同恃打。我們在一些車輛的后軸上已經(jīng)見過不少采用了雙電機(jī)設(shè)置钟唯,分別獨(dú)立控制兩個后輪识俄,比差速器擁有更迅速地扭矩適量分配市缠。不過顯然保時捷還是選擇了保守的方法,使用了單電機(jī)和差速器的組合纫蝗。同樣可能也處于包裝和成本的原因羔辉,畢竟已經(jīng)這么貴了。
正是得益于后軸的雙速變速器仇韩、永磁同步電機(jī)以及高壓800V電壓平臺睁衰,擁有751馬力最高動力規(guī)格的Taycan Turbo S用牲,此前已經(jīng)進(jìn)行過一次連續(xù)26次0-200km/h加速測試且沒有明顯性能衰減。保時捷表示蝴趾,而且即使電池電量已經(jīng)低于50%勋酿,車輛的性能也不會有任何影響。
整個后驅(qū)單元被設(shè)計(jì)得盡可能的體積緊湊愿味,可以盡量保證后備箱的空間博个。當(dāng)發(fā)生追尾或后部事故時,車尾的電機(jī)和變速箱結(jié)構(gòu)都被設(shè)計(jì)成可以向上功偿、向前潰縮盆佣,以最大限度保證電池組的安全。
我們都知道械荷,最早特斯拉就在它的Roadster上嘗試過采用雙速變速箱共耍,不過最后由于種種問題導(dǎo)致量速變速箱計(jì)劃擱淺了,依然用回了單速變速箱吨瞎,在早期版本中由博格華納提供痹兜。不過特斯拉和博格華納造不出來不代表保時捷也造不出來。果然颤诀。
無獨(dú)有偶佃蚜,ZF也發(fā)布了自己的雙速變速器
作為現(xiàn)在世界最主流的變速器供應(yīng)商之一,ZF在此前也剛剛發(fā)布了一款針對電動車全新的雙速變速器着绊,可以有效提升電動車運(yùn)行效率谐算,而且并不會占用太多車內(nèi)的空間。ZF的這套變速箱單元同樣集成了電機(jī)和減速器归露,只不過減速器擁有兩種齒比佳抗。在結(jié)構(gòu)上,它相比保時捷Taycan的雙速變速箱更加簡潔种烫,但是ZF為它配備了更加綜合化的換擋邏輯灵科。
這臺變速器默認(rèn)設(shè)置會在大約69km/h的速度時進(jìn)行換擋,不過這個點(diǎn)并不是固定的鼻御。系統(tǒng)會根據(jù)車輛工況甚至基于地圖和地形信息對換擋時機(jī)進(jìn)行調(diào)整揭轰,而且當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為到下一個充電點(diǎn)的續(xù)航里程開始緊張或不夠時,還能主動調(diào)整檔位來減少續(xù)航里程壓力贰筹。整個變速箱程序還可以通過OTA升級進(jìn)行更新少炎。
多了一個檔位之后,ZF表示可以使這輛車行駛更有效率前挡,相比傳統(tǒng)單速變速箱結(jié)構(gòu)可以增加5%的續(xù)航里程峡审。主機(jī)廠商也可以因此配備容量更小的電池來減少車重。不僅是在效率上,ZF通過多的一個檔位也可以增加電動車的極速拨聚,解決不少電動車為了保證低速加速性能而在最高速上導(dǎo)致的劣勢瘤琐。
此前,都在傳言ZF的這款雙速變速箱將會被用在保時捷Taycan上丑瞧,不過顯然柑土,保時捷自己留了一手。
另外绊汹,在ZF全球科技日上冰单,他們還展示了全新一代8速混合動力自動變速器。電機(jī)的最大功率為160kW灸促,持續(xù)輸出功率為80kW诫欠。在不啟動發(fā)動機(jī)的情況下,最大扭矩可以達(dá)到450Nm浴栽,即使在純電模式下也可實(shí)現(xiàn)高速行駛荒叼。這是ZF邁向新能源領(lǐng)域的另一個動作。
小結(jié)
Taycan的發(fā)布典鸡,以及首個電動車雙速變速箱被廓,毫無疑問具有相當(dāng)?shù)母锩浴6易鳛閭鹘y(tǒng)豪強(qiáng)的一員萝玷,保時捷在純電動車上的頭一炮相比之前的那些毫無疑問更能拿得出手嫁乘。拿得出手比的是誰?大家心里都不約而同想的是特斯拉立骄,把Taycan也不自覺地算做“特斯拉殺手”之一永努。誠然Taycan和特斯拉的哪款車定位都不一樣,但現(xiàn)在傳統(tǒng)車企陣營可想不了這么多辨埃,先把你比下去再說散苦。
不過馬斯克說了,下周Model S也要跑紐北下风,讓我這個轎車也跟你跑車比一比奇嗽。最快量產(chǎn)四門電動車的記錄花落誰家?坐等吃瓜鹤肥。
(云車網(wǎng))
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