電動汽車只有1個前進擋,跑高速不會增加「耗電量」嗎?

西門町拓海 2022/06/22 檢舉 我要評論

對燃油車來說變速箱是必不可少的,而且要多個檔位,不然油耗會高到離譜。你可以想象一下,假如所有燃油車都用1檔行駛,估計1.2排量的車能開出W12的油耗。

但是純電動汽車的單級變速箱其實就相當于一個只有1檔的變速箱,為什麼它一直用1檔跑但是耗電量卻沒有明顯的提升呢?我覺得看完下面的對比就能解開你心里的疑惑了。

1、效率:電動機「吊打」發動機

效率簡單來說就是把能量轉化成動力的能力,效率越高自然越節省。而在效率方面說電動機吊打發動機一點都不為過。

大部分家用車發動機熱效率最高也就在35%-40%之間,而且集中在2000轉-3000轉這個轉速區間。比如上圖,越靠近藍色區域表示熱效率越高,越靠近紅色區域表示熱效率越低。如果燃油車只有1檔,那麼你跑到時速50公里時發動機轉速就高達6000轉了,這時候熱效率可能只有20%甚至更低,油耗輕松翻個三四倍。

而電動機就不同了,上圖是一個電動機的效率圖,顏色越紅代表效率越高。從圖中可以看到從2000轉到10000轉之間的絕大部分區域內電動機的效率都非常高,那麼裝在車上以后不管你跑得快還是跑得慢,電機的能量利用率都是非常高的,自然更省電。

2、動力損耗:電動機依然是「吊打」發動機

不管是發動機還是電動機,在工作的時候其自身也有一些部件在運動,只要有運動就必然要消耗動力。這時候誰消耗的動力少誰就更節能。而在這一方面電動機依然是吊打發動機。

因為發動機結構復雜,什麼曲軸、連桿、活塞、氣門、機油泵、水泵、各種軸瓦軸承皮帶輪,這些東西在發動機運行時都跟著一起轉,都需要消耗發動機的動力。隨著發動機轉速的提升,這些零件消耗的動力也越來越多。當轉速超過4000轉時發動機輸出的動力有一多半都被自己消耗掉了,而真正用于驅動車輛的動力則少得可憐,油耗想低也低不下來啊。

而電動機就不同了,人家結構太簡單了,比如上圖是某電動汽車上使用的電動機,豎著放的那個圓滾滾的東西叫做轉子,電動機工作時它在磁場的作用下轉動輸出動力。就這麼簡單的一個部件,雖然它轉動起來也要消耗動力,但無奈人家結構太簡單了,而且質量分布還特別均勻,而且還是最節省能量的旋轉運動,就算你把轉速提升到10000轉,人家多消耗的動力可能也就只增加2%-3%,對耗電量的影響極其有限。

總結:

發動機熱效率低,而且高熱效率區間窄,必須通過多檔位的變速箱來調節發動機,使其盡量工作在熱效率高的區間。而電動機在很大的范圍內熱效率都很高,即便不用變速箱也能保證絕大部分情況下都工作在高熱效率區間。

其次隨著轉速的提升,發動機自身的動力損耗會越來越大,從而導致油耗激增。而電動機的動力損耗則并不明顯,不至于對耗電量產生明顯影響。

因此電動汽車可以不用多個檔位的變速箱,但是燃油車必須使用多個檔位的變速箱。


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