Имат ли трансмисия електрическите превозни средства?

Оксфордският английски речник (Oxford Advanced American Dictionary) определя автомобилната трансмисия като „системата в превозно средство, чрез която мощността се предава от двигателя към колелата“. Това означава, че простият отговор на въпроса дали електрическите превозни средства имат трансмисии е „да".

Електромобилите обаче нямат същия вид трансмисия като превозните средства с вътрешно горене, които имат нужда от множество предавки, за да осигурят комбинация от добро ускорение, горивна ефективност и продължително движение с постоянна скорост.

Електрическите превозни средства имат трансмисии, защото мощността трябва да се предава от двигателя към колелата, но те нямат множество скорости. Простата причина зад този факт е, че при тях е достатъчно само едно предавателно отношение за осигуряване на трите гореспоменати характеристики (ускорение, ефективност и способност за движение), както и факта, че създаването на надеждна многостепенна трансмисия за електромобили се оказа предизвикателство.

Защо почти няма многоскоростни трансмисии в електромобилите?

Вероятно сте чували историята на Tesla, която тества трансмисии с множество предавки в прототипи на Roadster от първо поколение и как идеята беше изоставена, защото тези скоростни кутии продължаваха да се провалят. Легендарният тв-водещ Джей Лено си спомня, че по време на тестово шофиране на Roadster всъщност е чул звука на зъбните колела вътре в трансмисията, които се оголват, когато превозното средство превключва при силно ускорение.

Tesla се отказва от идеята да постави двустепенна скоростна кутия в Roadster и оборудва колата с едностепенна. Този подход с една предавка се превърна в стандарт в индустрията, но двускоростната беше възродена от друг производител много години след неуспешния опит на Tesla с Roadster.

В днешно време ще видите редукторни трансмисии в автомобили с вътрешно горене, които са превърнати в електромобили. Запазването на оригиналната трансмисия на превозното средство с ДВГ е най-достъпният начин за преобразуване в електромобил, тъй като се използва много от това, което колата вече е имала, и не е необходимо да се измисля изцяло нова трансмисионна система. Въпреки това, в по-голямата част от тези преобразувания, които запазват стандартната скоростна кутия, превозното средство остава на една предавка (често трета), тъй като осигурява добра комбинация между ускорение и ефективност при висока скорост.

Има обаче и изключения, като такова е напълно електрическият Jeep Wrangler Magneto 2.0. Той разполага с модифицирана шестстепенна ръчна трансмисия от Dodge Charger Hellcat, която създава много различно изживяване при шофиране на електромобил.

Кои електромобили имат няколко скорости?

Porsche Taycan и Audi E-Tron GT споделят една платформа и разполагат с двустепенна автоматична скоростна кутия на задния мотор, проектирана от германския специалист по трансмисии ZF. Очаква се и Mercedes-Benz да въведе двустепенна скоростна кутия в изцяло нов електрически седан CLA, който ще се появи до края на 2024 г., както и в други следващи нови електромобили.

Едни от най-забележителните многоскоростни електромобили бяха ранните състезателни коли от Формула Е. Тези едноместни болиди имаха последователна петстепенна скоростна кутия с лостчета и може да се чуе как преминават през предавките, докато ускоряват по правите. Тази технология обаче беше изоставена след първия сезон на шампионата.

Как работят едноскоростните трансмисии за електромобили?

Тъй като електромобилите могат да се справят добре с едностепенна трансмисия, самата скоростна кутия е много по-опростена и по-компактна (и често интегрирана в едно задвижващо устройство заедно с електрическия мотор). Електрическите тягови двигатели могат да се въртят с над 10 000 оборота в минута и разполагат с редуктор, който ги задвижва.

Като проста визуализация, изходящият вал на двигателя е свързан с малко зъбно колело, което върти по-голямо зъбно колело. Това намалява оборотите в минута, увеличава въртящия момент и прави мощността използваема от автомобила. Електрическите двигатели също произвеждат върхов момент от почти нулеви обороти в минута и го поддържат до много високо в диапазона на оборотите. Това е друг фактор, който позволява на електромобилите да работят добре само с една предавка, която ги извежда от покой до максимална скорост.

Също така няма нужда да се отделя двигателя от колелата, както в превозно средство с ДВГ. Електрическите двигатели не трябва да работят на празен ход, така че не се нуждаят от съединител, за при потегляне. Освен това регенеративното спиране се включва при вдигане на крака от педала на газта, така че е добре моторът и колелата винаги да са свързани .

Въпреки това повечето електромобили все още имат съединител или някакъв механизъм за разединяване, за да позволят движение по инерция (което понякога е по-ефективно от използването на регенеративно спиране) и свободно движение, когато е в неутрално положение (за да ви позволи да бутате превозното средство, ако е необходимо). Това варира в зависимост от производителя, платформата и вида на използваните електродвигатели.

Какво представляват симулирани зъбни колела?

Идеята за симулирани предавки в електромобили е много поляризираща, както сред феновете на автомобилите, така и вероятно сред самите автомобилни производители. Това отчасти обяснява защо толкова малко производители са се опитали да го направят, въпреки че опитът за имитиране на шума и характеристиките на двигателя с вътрешно горене изглежда като един от най-очевидните начини да се опитате да направите електромобилите по-ангажиращи и вълнуващи.

Досега само Hyundai е бил достатъчно смел да предложи действителни симулирани предавки в сериен автомобил. Това е Ioniq 5 N, който дори има оборотомер, подобен на ДВГ, на дисплея на водача, когато избере фалшив ръчен режим. Той позволява преминаване през осем симулирани предавки и всеки път, когато превключи, шофьорът не не само вижда спад на оборотите, но и въртящият момент се намалява моментално, за да симулира действителна механична смяна на зъбни колела. Това не прави колата по-бърза, но е забавна функция, на която собствениците може да се радват от време на време.

Dodge е друг производител, който може да въведе симулирани предавки в своите електромобили, подобни на Hyundai, но също така да ги сдвои с външен звуков генератор, подобен на този в Abarth 500e.

Toyota отиде една крачка по-далеч от всички със своите симулирани предавки и показа кадри от това, което тества изцяло електрическа кола с трети педал и действително превключване с ръчка. В своята демонстрация японците показаха базиран на Lexus UX прототип, докато достигаше симулирана червена линия на всяка предавка и как водачът натиска съединителя и след това превключва скоростния лост на следващата предавка.

Системата е проектирана да имитира пръскане, ако пуснете съединителя твърде бързо, и автомобилът дори ще симулира спиране. Toyota предвижда това като решение, което можете да включите, когато искате по-ангажиращо шофиране, след което да го деактивирате, когато просто искате да стигнете от едно място до друго. Съобщава се също, че BMW обмисля да разработи нещо подобно на симулираното превключване на лоста на Toyota, но баварците също искат стикът за смяна на предавките да вибрира за допълнително усещане.

С толкова много различни визии сред автомобилните производители и доставчиците на автомобилни части е трудно да се предвиди дали има бъдеще за действителни или симулирани предавки в електромобилите.