在燃油车时代,通过“内燃机+变速器”的组合,车辆能够展现出丰富多样的动态特性。油门响应、转向手感、换挡节奏以及声浪变化,这些元素共同构建起人与车之间的深度沟通白丝,让驾驶成为一种充满记忆点的体验。相比之下,当前多数电动车因动力系统特性,在驾驶趣味性和层次感上显得较为单一。
燃油车依赖内燃机提供动力,但内燃机无法从零转速直接输出稳定可控的动力,因此需要离合器实现动力的耦合与解耦。同时,为使发动机始终工作在高效转速区间,变速器成为平衡转速与扭矩的关键部件。这种机械结构不仅确保了车辆在各种工况下的驱动需求,还通过不同的调校赋予了车辆独特的驾驶性格。然而,这种设计也带来了复杂的机械结构和维护成本。
电动车则彻底改变了这一逻辑。其三电系统能够从零转速直接输出稳定动力,通过电控系统即可精准控制转速、扭矩和功率。因此,市面上绝大多数电动车采用单挡设计,动力从电机转子直接通过减速器传递至半轴。这种设计在150km/h以内的家用场景中完全够用,尽管高转速工况下存在扭矩下滑和效率降低的问题,但影响有限。
展开剩余65%尽管电动车对传统变速器没有依赖,但部分厂商仍尝试通过创新设计拓展其动态边界。例如,保时捷和梅赛德斯-奔驰等品牌为电动车配备了两级齿轮变速机构。以刚上市的奔驰CLA L为例,其后桥电机转子输出端配备了高低两个速比的变速机构,传动比分别为11:1(1挡)和5:1(2挡)。这种设计使整车质量达2020kg的车辆实现了10.9kWh/100km的超低电耗。然而,这种方案的主要目的仍是降低能耗,对驾驶体验多元化的提升作用有限。
比亚迪提出的可变磁通电机技术,为电动车动力系统带来了新的思路。与传统永磁同步电机不同,该技术通过在转子上加装调磁组件,山东奥迪交流群利用液压、电控或弹簧系统改变组件与磁极的相对位置,从而动态调整转子的工作磁场。这种设计无需外接齿轮机构,即可实现转速、功率和扭矩的精准调校,相当于将“变速器”集成到电机内部。
具体而言,传统永磁同步电机的转子磁场在制造后即固定不变,而比亚迪的方案通过调磁组件的移动,改变了转子“穿过气隙的工作磁场”与“磁体内部漏磁磁场”的比例。例如,在低转速工况下,调磁组件使工作磁场最大化,以提供大扭矩输出;在高转速工况下,组件移动实现“主动弱磁”,减少反向电动势对效率的影响。这种设计不仅提升了电机在高转工况下的效率,还避免了传统弱磁方案中线圈电压分配导致的功率浪费。
一汽集团也研发了类似技术,但应用于轴向磁通电机。该技术通过定子线圈提供不同磁场,驱动转子上不同矫顽力的磁体,从而控制工作磁场。这种原理类似于电磁继电器,进一步拓展了电机设计的可能性。
可变磁通电机技术的应用场景不仅限于驱动。作为发电机运行时,它能够根据外部机械能的输入速度,通过调节磁通量大小和方向,优化输出电压和功率因数,确保发电效率最大化。这种特性使其在混合动力系统和再生制动系统中具有潜在优势。
当前电动车市场正面临同质化挑战,而可变磁通电机技术的出现,为提升车辆动态性能和驾驶趣味性提供了新方向。通过物理层面的创新,电动车有望摆脱“流水线产品”的标签,像燃油车一样展现出丰富的层次感和可玩性。这一技术的普及,或将重新定义新能源汽车的驾驶体验标准。
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