آیا خودروهای برقی گیربکس دارند؟
آیا خودروهای برقی دنده دارند؟ آیا آنها مانند یک ماشین اتوماتیک رانده می شوند؟ در این مقاله تمام جوانب و اطلاعاتی که باید در مورد این موضوع بدانید مورد بررسی قرار می گیرد.
با نشستن در یک خودروی الکتریکی، احتمالاً مانند اکثر خودروها، در جایی در کابین متوجه نوعی کنترل دنده خواهید شد، اما این بدان معنا نیست که گیربکس دارد. در عوض، اکثر خودروهای برقی، از فیات 500 تا آئودی e-tron GT، تنها دارای یک دنده هستند، برخلاف گیربکس چند سرعته دستی یا اتوماتیک که در خودروهای بنزینی و دیزلی خواهید یافت.
چرا خودروهای برقی فقط یک دنده دارند؟
دلایل زیادی وجود دارد که ماشین های برقی فقط یک دنده دارند. اولین مورد این است که موتورهای الکتریکی به طور قابل توجهی سریعتر از موتورهای احتراق داخلی می چرخند (یا “دور” می گیرند). یک موتور الکتریکی معمولی می تواند تا 20000 دور در دقیقه بچرخد که بسیار بیشتر از حد معمول 4000-6000 دور در دقیقه برای یک ماشین معمولی جاده ای است.
همچنین، موتورهای الکتریکی در سراسر این محدوده دور دارای قدرت کارآمد و بهینه هستند. این بدان معنی است که آنها حتی عملکرد بهینه خود را در یک باند دور کوچک و کوتاه نیز ارائه می دهند. همچنین به این معنی است که خودروهای برقی تقریباً بلافاصله حداکثر گشتاور را از دورهای صفر (سرعت صفر تا صد) تولید می کنند، بنابراین محدوده دور مشخصی مناسب برای رانندگی با سرعت کم یا شتاب ندارند.
دلیل اینکه خودروهای دیزلی و بنزینی معمولی به گیربکسی با دنده های متعدد نیاز دارند این است که این موتورها تنها قادر به تولید گشتاور و قدرت قابل استفاده در محدوده کوتاهی از دور موتور هستند.
نسبت دنده‌های متفاوت به موتورهای معمولی کمک می‌کند تا در سرعت‌های مختلف جاده‌ای در محدوده «باند قدرت» باقی بمانند. به همین دلیل است که یک خودروی بنزینی به راحتی در دنده اول به سرعت 20 مایل در ساعت می‌رسد، اما بدون رسیدن به محدوده دور موتور یا خط قرمز، خیلی سریعتر نمی‌رود. با همان منطق، شما برای دور شدن از مجموعه ای از چراغ ها در دنده شش دچار مشکل خواهید شد، زیرا این نسبت برای کروز با سرعت های بالاتر طراحی شده است.
خودروهای برقی می‌توانند با یک دنده به حداکثر سرعت برسند، اما در رانندگی با سرعت کم یا قابلیت استفاده کمتر است. کاری که مهندسان انجام می دهند این است که نسبت دنده ای را انتخاب می کنند که تعادل خوبی بین شتاب و حداکثر سرعت ایجاد کند. اگر نسبتی را خیلی کم انتخاب کنید، و موتور بسیار سریع شتاب می گیرد، اما ممکن است به حداکثر سرعت پایین محدود شود. برعکس، اگر مهندسان نسبت بسیار بالایی را انتخاب کنند، دنده ممکن است برای راندن با سرعت بالا بهینه باشد، اما شتاب کاهش می یابد.
آیا خودروهای برقی می توانند بیش از یک دنده داشته باشند؟
علیرغم تمام موارد فوق، برخی از خودروهای الکتریکی دارای جعبه دنده چند سرعته هستند. برخی از تیم‌هایی که در سری مسابقه‌های تک‌نفره برقی فرمول E شرکت می‌کنند، در گذشته وسایل نقلیه خود را با گیربکس‌های دو یا سه سرعته هدایت می‌کردند.
اگرچه این خودروها به حداکثر توان خروجی 170 کیلووات محدود شده‌اند، اما سرعت رسیدن به این میزان بسیار مهم است. برخی از تیم ها مانند آئودی قبلاً خودروهایی با گیربکس سه سرعته را اجرا می کردند. اضافه شدن گیربکس به خودرو کمک کرد تا کمی سریعتر به حداکثر قدرت برسد.
با این حال، تیم از آن زمان تصمیم به اجرای یک سیستم انتقال با راندمان بالا با یک دنده گرفته است.
برای خودروهای جاده‌ای، شرکت مهندسی GKN Driveline خط محرکه الکتریکی دو سرعته «eTwisterX» را معرفی کرده است. به عبارت ساده، افزودن دنده دوم امکان شتاب و حداکثر سرعت بهتر را نسبت به واحدهای محرک الکتریکی تک سرعته فراهم می کند.
برای شتاب گیری با سرعت کم، خودروی الکتریکی در دنده اول قرار می گیرد و به آن کمک می کند سریعتر راه اندازی شود. هنگامی که در بزرگراه هستید، ماشین به طور خودکار به دنده دوم برای رانندگی با سرعت بالا و حداکثر سرعت بالاتر تغییر می کند. ساختاری مشابه این در خودروی الکتریکی پورشه تایکان با عملکرد بالا استفاده شده است.
آیا این بدان معناست که خودروهای هیبریدی دارای موتور الکتریکی با بیش از یک دنده هستند؟
اکثر هیبریدها (پلاگین یا غیره) دارای یک موتور الکتریکی استاندارد با یک دنده هستند، زیرا این موتور ارزان تر و ساخت آن پیچیده تر است. و همانطور که در بالا توضیح داده شد، واحدهای تک دنده از نظر عملکرد یا کارایی بسیار اندک هستند و نیاز به گیربکس دو یا سه سرعته را کاهش می دهند. موتور احتراق داخلی در این خودروها معمولاً نیروی خود را از طریق یک گیربکس اتوماتیک معمولی یا CVT می‌گذارد.
مزایای داشتن تنها یک دنده چیست؟
از نقطه نظر تولید، بزرگترین مزیت داشتن تنها یک دنده برای کارکرد موتور الکتریکی، هزینه و سادگی ساختار آن است. نصب یک سیستم محرکه با دنده های متعدد بلافاصله هزینه و پیچیدگی را اضافه می کند که قیمت خودرو را افزایش می دهد.
با توجه به اینکه قیمت خودروهای برقی بیشتر از همتایان دیزلی و بنزینی خود است، بعید است که سازندگان بخواهند بی جهت به قیمت آن اضافه کنند. این امر به ویژه زمانی صادق است که راه اندازی تک دنده در حال حاضر برای اکثر خودروهای الکتریکی بهینه باشد و عملکردی برابر یا حتی بهتر از پیشرانه های معمولی ارائه دهد.
بدون دیدگاه