咱平时开车,有没有想过这么个事儿:为啥电车开起来那么简单直接,一脚电门下去,速度 “唰” 地就起来了,压根儿不用操心换挡的事儿;可油车就麻烦些,得频繁换挡,一会儿一档起步,一会儿又得换到高档位跑高速。这背后的原因啊,其实和它们的动力系统有着莫大的关系,今儿咱就唠唠,为啥电车不需要变速箱,而油车却离不了它。
先来说说油车为啥非得有变速箱。咱都知道,油车的 “心脏” 是发动机,这发动机的特性就决定了它离不开变速箱的帮忙。发动机工作的时候,有个很关键的指标,叫热效率,简单来说,就是发动机把燃料的化学能转化为机械能的效率。现在市面上常见的发动机,热效率也就 35% - 40% 左右,这意味着有一大半的能源都被浪费掉了,变成热量散出去了。而且发动机只有在一个特定的转速范围内,才能保持比较好的效率和动力输出。
比如说,当咱们开车在市区慢悠悠地走走停停时,发动机转速比较低,一般在 1000 - 1500 转左右,这时候发动机输出的扭矩就比较小,车开起来就感觉肉肉的,没什么劲儿,而且还特别费油,因为它的热效率低啊,大部分燃料都白白浪费了。要是想让发动机高效工作,就得让它的运转工况尽可能保持在一个高效区间,就好比人干活儿,得在状态最好的时候才能事半功倍。这时候,变速箱就派上用场了,它就像一个聪明的 “调节大师”,通过不同的齿轮比,来调整发动机输出到车轮的转速和扭矩。
当我们需要起步或者爬坡,需要较大扭矩的时候,变速箱就会切换到低挡位,把发动机的扭矩放大,让车能轻松起步或者爬上陡坡。而当我们在高速公路上巡航的时候,车速比较高,发动机不需要输出太大的扭矩,变速箱就会切换到高挡位,降低发动机的转速,这样发动机就能在一个相对轻松、高效的状态下工作,既能节省燃油,又能降低发动机的磨损和噪音。所以说,变速箱对于油车来说,是必不可少的,它能让发动机在不同的行驶条件下,都尽可能地发挥出最佳性能。
再看看电车这边,为啥就可以潇洒地甩掉变速箱呢?这都要归功于电车的 “大功臣”—— 电机。电机的工作特性和发动机可太不一样了。电机的效率非常高,一般能达到 60% - 65%,而且它还有个超厉害的技能,就是动能回收,能把车辆行驶过程中产生的一部分动能转化为电能储存起来,这又能额外贡献大约 17% 的能源补偿,这么一算,电车的能源转换效率能达到 80% 以上,比油车可高多了。
更重要的是,电机在几乎任何转速下,都能输出最大扭矩。啥意思呢?打个比方,就像一个大力士,不管是站着不动,还是慢慢走,又或是快速奔跑,他都能使出全身的力气。所以当我们开电车的时候,只要踩下电门,电机马上就能输出强大的扭矩,车瞬间就冲出去了,起步加速特别快,完全不需要像油车那样,得等发动机转速提上来,通过变速箱换挡来提升速度。而且电机的转速范围非常宽,现在很多电机都能轻松达到 2 万转甚至更高,在这个宽广的转速区间内,电机都能保持较高的效率和稳定的动力输出。所以,电车不需要变速箱来调节转速和扭矩,就能很好地适应各种行驶工况,驾驶起来自然就简单直接多了。
除了动力输出特性的差异,从车辆的整体设计和维护成本角度来看,电车不用变速箱也有很多好处。没有了变速箱,电车的结构变得更加简单,零部件数量减少,这不仅能降低车辆的重量,减轻车身负担,从而提高能源利用效率,增加续航里程;而且还能减少故障点,降低车辆的维护保养成本。毕竟,变速箱可是个结构复杂的部件,里面有好多精密的齿轮和零件,时间长了容易出现磨损、故障,需要定期保养和维修。而电车因为没有变速箱,就省去了这一大麻烦,电机的结构相对简单,耐用性也更高,不需要像油车发动机那样,经常更换机油、火花塞等零部件。
这么看来,电车和油车在变速箱这个关键部件上的差异,归根结底是由它们动力系统的不同特性决定的。发动机的特性需要变速箱来弥补其不足,实现高效稳定的动力输出;而电机强大的性能,则让电车有了摆脱变速箱束缚的底气,带来更加简洁、直接的驾驶体验。当然啦,油车和电车各有各的优缺点,也都在不断发展进步。说不定以后随着技术的进一步突破,油车和电车在动力系统方面还会有更多让人惊喜的变化呢。不管你开的是油车还是电车,只要自己开得舒心,那就是好车。
好啦,关于为啥电车不需要变速箱,而油车必须有变速箱这个问题,今天就给大家讲清楚啦。要是你觉得这篇文章有用,别忘了动动你那发财的小手,点赞关注一下哟,祝大家都能一路顺风,财源广进!