Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему в электромобилях только одна передача?

ФизикаНаукаАвто
Владимир Кочергин
  · 7,3 K
Куратор темы "Технологии", преподаватель в МГТУ им. Н. Э. Баумана, сетевой сталкер...  · 9 янв 2016

В предыдущем ответе есть небольшая ошибка. Характеристика электродвигателя (зависимость его крутящего момента от оборотов) имеет весьма сложную и нелинейную форму. Однако, в отличие от двигателя внутреннего сгорания традиционного автомобиля (у него момент и КПД тем ниже, чем ниже обороты, так как работу совершает расширяющийся газ, и она зависит от начального давления цикла, которое, в свою очередь, тем больше, чем выше обороты) даже при полной остановке ротора электродвигатель выдает на вал высокий момент, не равный максимальному, но в некоторых конструкциях близкий к нему. Таким образом, снимается проблема трогания с места (нужен высокий момент при нулевой начальной скорости) и регулирования оборотов в крейсерском режиме. Нужно просто поддерживать максимально высокий момент, возможный при данных оборотах согласно заранее определенной на испытаниях эталонного двигателя характеристике. Вся эта регулировка выполняется системой управления, которая изменяет частоту тока в обмотках и переключает машину в режим генератора при торможении. Коробка вместе со сцеплением становится ненужной, как не нужно в электромобиле и разъединение двигателя и силовой передачи.

В случае же традиционного автомобиля с ДВС разъединять двигатель и силовую передачу нужно практически при каждом изменении режима движения, так как рабочий цикл в цилиндрах рассчитывается на режим максимального КПД при средних оборотах и максимальной мощности на высоких - так машина становится "приемистой". Переходные режимы с разрывом (резким изменением параметров) цикла для ДВС нежелательны - возникает взрывное горение (детонация) в цилиндрах, перегружается газораспределительный тракт, от пламени несгоревшего топлива в выхлопе горят клапаны. Обороты же желательно держать в рабочем диапазоне, близком к режиму максимального КПД - для экономичности. Поэтому при изменении режима движения сцепление отсоединяет ДВС от силовой передачи, затем коробка передач переводит набор зубчаток в состояние, когда их угловые скорости соответствуют выбранному передаточному числу (за этот процесс отвечают синхронизаторы или гидротрансформатор). После выравнивания скоростей шестеренки подтормаживаются замками, кулачками или фрикционами (в секвентальных системах), и без удара входят в зацепление. Когда процесс переключения закончен, сцепление снова плавно нагружает двигатель моментом сопротивления от колес, переводя колебания и избыток энергии в тепло трением фрикционных дисков. Автоматических коробок касаться не буду - там совершенно другой принцип действия механики, но суть та же.

Давайте развернем вопрос наоборот. Зачем у ДВС (двигателя внутреннего сгорания)больше чем одна передача? Связано это с тем, что связь между "крутящим моментом", то есть с усилием, выдаваемым двигателем, и скоростью вращения его вала у ДВС - нелинейна. Иначе: максимальное усилие двигатель развивает в достаточно узком диапазоне оборотов, ни на самых минимальных, ни на... Читать далее