“你变速箱爷爷又回来啦。”

原创 autocarweekly 2023-09-07 14:40

文|嗷嗷胡


已经被遗忘许久的机械变速器正密谋在电动时代回归。


燃油车从市场C位退下来,几代车迷津津乐道的三大件之一,变速器也被打入了冷宫。但本届慕尼黑IAA车展,奔驰CLA电动概念车夸张的外表下,却多了一具机械两速变速箱。



当然这不是电动车第一次“返祖”:几年前保时捷Taycan就为后轴电机配备了两速变速器,作为其电驱性能中的重要一环,后来路特斯Eletre的R+版也出现了类似的配置。


不过和这些明显追求极致性能的神仙们不同,CLA概念车预演的是奔驰下一代中低端产品线,175kW的电机功率也说明了车型取向。对于如此主流级别,机械变速器的意义全然不同。


Taycan


少数派报告


今年出现在慕尼黑的CLA概念车,已经比较接近奔驰全新平台MMA的量产车型,各方面的技术指标并非空穴来风,而是预示了量产车将可能应用的技术方向。


两速变速器包含在CLA概念车首发的MB.EDU驱动模块内,奔驰并没有着重介绍其中的变速器结构,我们只知道MB.EDU是一系列的电驱集成模块,而CLA概念车搭载了175kW版本。


对于CLA概念车的动力系统,奔驰强调的是“定义电动时代的‘一公升车’(低于1L/100km的超节能燃油车)”,即超低电耗。



搭载着不算夸张的89.6kWh电池包,CLA概念车凭借仅12kWh的超低百公里电耗,实现了750km的WLTC续航。虽然终究是概念车,但起码表明了一个“不堆电池拼电耗”的整体态度。


奔驰称借助新一代碳化硅等高效技术,从电池到车轮端的能量转化效率达到了93%。MB.EDU中加入的两速变速器,自然也是为超低电耗这个大目标服务的。


之前的Taycan和Eletre则完全不同,二者采用多挡位的主要目的,都是更好地兼顾加速与极速,最终提高极限性能。同样是为了适应强大动力,保时捷选择了对大扭矩耐受能力最佳的行星齿轮组2AT结构(路特斯不详)



电动车加入机械变速器的例子本就不多,主流定位的量产车型也就更少,在CLA概念车之前,国内只有荣威曾在Marvel X/R上动用过两速变速器,不过最终没有什么存在感。


虽然量产应用端一直缺乏热情,不过供应商早就准备了各类电驱专用变速器。除了保时捷选择的ZF的行星齿轮组AT结构,还出现了钢带传动的电驱专用CVT(博世),摩擦力传动的平滑两速变速器(NSK)



Taycan因为德国高速和高性能车的身份,“多一个挡位来提高极速”是比较好理解的事,而CLA作为主流电动车重新捡回变速器则显得有些“反动”。


话说回来,今天大多数人都知道,电动车不再需要燃油时代复杂难懂的各种变速器,不过背后的原因和机理却并非人人说得出。


让另一条路隐现


相对于内燃机,电动机的一大优势是“在宽得多的转速区间内都可以高效率获得大扭矩”。这让单速比传动对于电机而言成为了现实可行的选择,而内燃机则无论如何难以效仿。


作为一种“将直线往复运动(活塞)转化为旋转运动(曲轴)的机器”,内燃机在低转速下散热损耗过大而高转速下摩擦损耗激增(当然还有更多,本文不详述),于是扭矩曲线往往是两头低中间高,即只在转速范围中段输出大扭矩。



“只能在中间一段较窄的转速区间获得理想的扭矩和效率”,使得内燃机需要变速器的多个速比“接力”,让车辆在整个实用车速区间内,引擎都能在“中间转速区间”运转,而不至以加速性、NVH、极速为代价。


电动机是全然不同的物种:通电即受力、电流大小直接决定力的大小。于是零转速下即可输出最大扭矩,且由于变频技术的帮助,电机可以在相当大的转速范围内保持最大扭矩,而此后仍能保持最大功率。



而今天,电机已经可以在完全可接受的成本和规格下,提供足以驱动一辆汽车在法定和实用车速范围内正常行驶的动力输出,于是单速比也就成了电动车的主流选择。


另一方面,加入变速器也会增加成本、体积重量和复杂度,并非只有好处没坏处,即必须考虑扣除潜在损失之后的净收益。那么当增加多个速比带来的总收益本就吸引力不足,单速比也就压倒性胜出了。


对于电动机而言,单速比其实并不一定最佳,但同样也不确定存在“更佳”。当下而言单速比又已足够,寻求“更佳”的诱惑和动力太少,更何况多速比还不一定就是更佳。



我们都知道电动机的相对优越性,但不代表电机“独走”就无懈可击,没有任何提升空间。比如低转速大扭矩的特性,很多电动车以单速比即可获得超越燃油车的加速性,但在极速和高车速时的加速能力就相对偏弱。


只是这在今天、尤其在我国通常不构成问题,一辆主流电动车使用单速比,可以在法定限速内轻易碾压同级燃油车,而极速低于燃油车的150km/h、160km/h,通常也不会造成实质性影响。


所以过去只有Taycan,这种一要考虑赛道之类极限性能、二要考虑德国不限速高速需求的车型,才会采用两速变速器这种电动车中的另类之举。CLA概念车也可能有第二种考虑。


电机的大扭矩、高效率区间远比内燃机覆盖得广,但电机在转速和负荷的边缘也存在范围很小的低效区。对于动力匹配得当的车型,用到低效区的概率极少,因此多挡位可能不比今天通行的单速比有优势,甚至可能因增重等原因得不偿失。



但对于那些动力相对不足的车型,比如受成本限制电机较小而车身较大较重的车型,多挡位变速器仍然是在无法增大电机的情况下,有可能(但不一定)改善能耗与动力表现的可行选择。


这种情况已经出现在混动车中,如果把目光从纯电扩展到整个电驱动范畴,今天自主品牌扎堆的DHT混动技术中,一部分带有机械挡位的DHT变速箱,其挡位就可在纯电模式下为电机(而非内燃机直驱)“服务”。


于是这类DHT混动往往有条件选择相对(单速比DHT)功率更小的电机,从而降低成本,或者缩小DHT变速器的体积,以达成自己的设计目的。


奇瑞鲲鹏9模11速就包含了不同挡位下的纯电模式


“动力不足”还可以引申为:日常使用环境下单速比够用,但极端工况的要求相对更高。上述三款车型都来自欧洲品牌可能不光是偶然,又或者要为山地市场(爬坡要求高)设计低成本(小电机)电动车。


又或者当电耗突然需要斤斤计较。比如假设电耗突然如油耗般成为硬性指标,比如极端追求长续航的炫技车型,比如续航天生吃亏的车型,像是小型车难以提升电池容量、方正造型风阻偏大等等。


以往可以“无脑”直接无视多挡位,因为即便(计入增重、可靠性等损失的)“净收益”实际上为正,这一能耗优势也可能过小,仅影响一点点续航而已。但如果这一点点电耗优势的价值突然增加,多挡位就可能被重新纳入考量,直到验证出哪种才是真正的最优解。


保时捷认为Taycan的双速变速器提高了5%的续航,对于很多电动车而言这当然没什么,超充、换电、堆更多电池可以轻松找回。但对于某些体积或成本受限的车型,“凭空”降低的能耗会更珍贵。



CLA概念车的MB.EDU引入多挡位变速器,目前看来其实只算是开了一个头:过去根本没人想象一辆电动车重新用机械变速器,而现在终于有人愿意考虑考虑。(Taycan和Eletre远离主流市场,可以视为特例。)


眼下还不能断言,多挡位的机械变速器一定会成规模的卷土重来,让纯电消费者也不得不埋头学习AT、MT、CVT、DCT等等上古知识。不必担心,很大可能并非如此。


不过这个开头也可能预示着,多挡位变速器并不会在纯电动车世界中彻底消亡——就像现在这样。可能最终会有部分电动车出于具体需求、因为条件限制,而选择引入多个速比来解决问题。


这种变化已经并非不可想象,比如德国车企可能更有动力,这好理解;其次,如果中低端小体积电动车——难以拥有大电池和大电机——接下来面临更大的续航或成本压力,增加速比可能会是“卷”之外的另一条路。


autocarweekly 车不只是代步工具,还是生活的一种刻度。
评论
  • 近期,智能家居领域Matter标准的制定者,全球最具影响力的科技联盟之一,连接标准联盟(Connectivity Standards Alliance,简称CSA)“利好”频出,不仅为智能家居领域的设备制造商们提供了更为快速便捷的Matter认证流程,而且苹果、三星与谷歌等智能家居平台厂商都表示会接纳CSA的Matter认证体系,并计划将其整合至各自的“Works with”项目中。那么,在本轮“利好”背景下,智能家居的设备制造商们该如何捉住机会,“掘金”万亿市场呢?重认证快通道计划,为家居设备
    华普微HOPERF 2025-01-16 10:22 174浏览
  • 随着消费者对汽车驾乘体验的要求不断攀升,汽车照明系统作为确保道路安全、提升驾驶体验以及实现车辆与环境交互的重要组成,日益受到业界的高度重视。近日,2024 DVN(上海)国际汽车照明研讨会圆满落幕。作为照明与传感创新的全球领导者,艾迈斯欧司朗受邀参与主题演讲,并现场展示了其多项前沿技术。本届研讨会汇聚来自全球各地400余名汽车、照明、光源及Tier 2供应商的专业人士及专家共聚一堂。在研讨会第一环节中,艾迈斯欧司朗系统解决方案工程副总裁 Joachim Reill以深厚的专业素养,主持该环节多位
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:51 107浏览
  • 电竞鼠标应用环境与客户需求电竞行业近年来发展迅速,「鼠标延迟」已成为决定游戏体验与比赛结果的关键因素。从技术角度来看,传统鼠标的延迟大约为20毫秒,入门级电竞鼠标通常为5毫秒,而高阶电竞鼠标的延迟可降低至仅2毫秒。这些差异看似微小,但在竞技激烈的游戏中,尤其在对反应和速度要求极高的场景中,每一毫秒的优化都可能带来致胜的优势。电竞比赛的普及促使玩家更加渴望降低鼠标延迟以提升竞技表现。他们希望通过精确的测试,了解不同操作系统与设定对延迟的具体影响,并寻求最佳配置方案来获得竞技优势。这样的需求推动市场
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:45 233浏览
  • 故障现象 一辆2007款法拉利599 GTB车,搭载6.0 L V12自然吸气发动机(图1),累计行驶里程约为6万km。该车因发动机故障灯异常点亮进厂检修。 图1 发动机的布置 故障诊断接车后试车,发动机怠速轻微抖动,发动机故障灯长亮。用故障检测仪检测,发现发动机控制单元(NCM)中存储有故障代码“P0300 多缸失火”“P0309 气缸9失火”“P0307 气缸7失火”,初步判断发动机存在失火故障。考虑到该车使用年数较长,决定先使用虹科Pico汽车示波器进行相对压缩测试,以
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-15 17:30 95浏览
  • 全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,与汽车技术领先者法雷奥合作,采用创新的开放系统协议(OSP)技术,旨在改变汽车内饰照明方式,革新汽车行业座舱照明理念。结合艾迈斯欧司朗开创性的OSIRE® E3731i智能LED和法雷奥的动态环境照明系统,两家公司将为车辆内饰设计和功能设立一套全新标准。汽车内饰照明的作用日益凸显,座舱设计的主流趋势应满足终端用户的需求:即易于使用、个性化,并能提供符合用户生活方式的清晰信息。因此,动态环境照明带来了众多新机遇。智能LED的应用已
    艾迈斯欧司朗 2025-01-15 19:00 78浏览
  • 80,000人到访的国际大展上,艾迈斯欧司朗有哪些亮点?感未来,光无限。近日,在慕尼黑electronica 2024现场,ams OSRAM通过多款创新DEMO展示,以及数场前瞻洞察分享,全面展示自身融合传感器、发射器及集成电路技术,精准捕捉并呈现环境信息的卓越能力。同时,ams OSRAM通过展会期间与客户、用户等行业人士,以及媒体朋友的深度交流,向业界传达其以光电技术为笔、以创新为墨,书写智能未来的深度思考。electronica 2024electronica 2024构建了一个高度国际
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:45 143浏览
  • 百佳泰特为您整理2025年1月各大Logo的最新规格信息,本月有更新信息的logo有HDMI、Wi-Fi、Bluetooth、DisplayHDR、ClearMR、Intel EVO。HDMI®▶ 2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新规范将支持更高的分辨率和刷新率,并提供更多高质量选项。更快的96Gbps 带宽可满足数据密集型沉浸式和虚拟应用对传输的要求,如 AR/VR/MR、空间现实和光场显示,以及各种商业应用,如大型数字标牌、医疗成像和
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:41 157浏览
  • 实用性高值得收藏!! (时源芯微)时源专注于EMC整改与服务,配备完整器件 TVS全称Transient Voltage Suppre,亦称TVS管、瞬态抑制二极管等,有单向和双向之分。单向TVS 一般应用于直流供电电路,双向TVS 应用于电压交变的电路。在直流电路的应用中,TVS被并联接入电路中。在电路处于正常运行状态时,TVS会保持截止状态,从而不对电路的正常工作产生任何影响。然而,一旦电路中出现异常的过电压,并且这个电压达到TVS的击穿阈值时,TVS的状态就会
    时源芯微 2025-01-16 14:23 151浏览
  • 随着智慧科技的快速发展,智能显示器的生态圈应用变得越来越丰富多元,智能显示器不仅仅是传统的显示设备,透过结合人工智能(AI)和语音助理,它还可以成为家庭、办公室和商业环境中的核心互动接口。提供多元且个性化的服务,如智能家居控制、影音串流拨放、实时信息显示等,极大提升了使用体验。此外,智能家居系统的整合能力也不容小觑,透过智能装置之间的无缝连接,形成了强大的多元应用生态圈。企业也利用智能显示器进行会议展示和多方远程合作,大大提高效率和互动性。Smart Display Ecosystem示意图,作
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:37 169浏览
  • 晶台光耦KL817和KL3053在小家电产品(如微波炉等)辅助电源中的广泛应用。具备小功率、高性能、高度集成以及低待机功耗的特点,同时支持宽输入电压范围。▲光耦在实物应用中的产品图其一次侧集成了交流电压过零检测与信号输出功能,该功能产生的过零信号可用于精确控制继电器、可控硅等器件的过零开关动作,从而有效减小开关应力,显著提升器件的使用寿命。通过高度的集成化和先进的控制技术,该电源大幅减少了所需的外围器件数量,不仅降低了系统成本和体积,还进一步增强了整体的可靠性。▲电路示意图该电路的过零检测信号由
    晶台光耦 2025-01-16 10:12 95浏览
  • 数字隔离芯片是现代电气工程师在进行电路设计时所必须考虑的一种电子元件,主要用于保护低压控制电路中敏感电子设备的稳定运行与操作人员的人身安全。其不仅能隔离两个或多个高低压回路之间的电气联系,还能防止漏电流、共模噪声与浪涌等干扰信号的传播,有效增强电路间信号传输的抗干扰能力,同时提升电子系统的电磁兼容性与通信稳定性。容耦隔离芯片的典型应用原理图值得一提的是,在电子电路中引入隔离措施会带来传输延迟、功耗增加、成本增加与尺寸增加等问题,而数字隔离芯片的目标就是尽可能消除这些不利影响,同时满足安全法规的要
    华普微HOPERF 2025-01-15 09:48 182浏览
  • 一个易用且轻量化的UI可以大大提高用户的使用效率和满意度——通过快速启动、直观操作和及时反馈,帮助用户快速上手并高效完成任务;轻量化设计则可以减少资源占用,提升启动和运行速度,增强产品竞争力。LVGL(Light and Versatile Graphics Library)是一个免费开源的图形库,专为嵌入式系统设计。它以轻量级、高效和易于使用而著称,支持多种屏幕分辨率和硬件配置,并提供了丰富的GUI组件,能够帮助开发者轻松构建出美观且功能强大的用户界面。近期,飞凌嵌入式为基于NXP i.MX9
    飞凌嵌入式 2025-01-16 13:15 196浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 126浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦