Transaxle มอเตอร์ไฟฟ้าแตกต่างจากการส่งผ่านแบบดั้งเดิมอย่างไร

อุตสาหกรรมยานยนต์กำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งโดยได้รับแรงหนุนจากการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกไปสู่การใช้พลังงานไฟฟ้า ในบรรดาส่วนประกอบที่สำคัญในยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) และยานพาหนะไฮบริดคือ มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle ระบบที่รวมฟังก์ชั่นของมอเตอร์ไฟฟ้าเกียร์และความแตกต่างเป็นหน่วยขนาดกะทัดรัดเดียว การทำความเข้าใจว่า transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าแตกต่างจากการส่งสัญญาณการเผาไหม้ภายในแบบดั้งเดิม (ICE) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวิศวกรผู้ที่ชื่นชอบยานยนต์และผู้บริโภคที่ต้องการเข้าใจการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีที่สร้างยานพาหนะที่ทันสมัย

บทความนี้ให้การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าและการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิมโดยมุ่งเน้นไปที่การออกแบบประสิทธิภาพประสิทธิภาพการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนแปลงของยานพาหนะโดยรวม

1. ภาพรวมของการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม

การส่งสัญญาณแบบดั้งเดิมเป็นส่วนประกอบสำคัญของยานพาหนะเครื่องยนต์สันดาปภายใน พวกเขามีจุดประสงค์หลักของ ส่งกำลังเครื่องยนต์ไปยังล้อ ในขณะที่ปรับแรงบิดและความเร็วตามสภาพการขับขี่

1.1 ประเภทของการส่งแบบดั้งเดิม

• เกียร์ธรรมดา (MT): ผู้ขับขี่มีส่วนร่วมและปลดเกียร์ด้วยตนเองโดยใช้คันเหยียบคลัตช์และคันเกียร์
• เกียร์อัตโนมัติ (AT): ใช้ตัวแปลงแรงบิดไฮดรอลิกและชุดเกียร์ดาวเคราะห์เพื่อเลือกเกียร์โดยอัตโนมัติ
• การส่งตัวแปรอย่างต่อเนื่อง (CVT): ใช้ระบบรอกและเข็มขัดเพื่อให้อัตราส่วนเกียร์ไม่สิ้นสุด
• การส่งผ่านคู่คลัทช์ (DCT): ใช้คลัทช์สองตัวเพื่อเปิดใช้งานการเปลี่ยนแปลงเฟืองที่เร็วขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

1.2 ฟังก์ชั่นของการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม

• ปรับแรงบิดของเครื่องยนต์เพื่อให้ตรงกับสภาพการขับขี่ที่แตกต่างกัน (เช่นความเร่งการปีนเขาฮิลล์)
• รักษาการทำงานของเครื่องยนต์ภายในช่วง RPM ที่มีประสิทธิภาพ
• เปิดใช้งานการส่งพลังงานที่ราบรื่นไปยังล้อไดรฟ์

การส่งสัญญาณแบบดั้งเดิมเป็นระบบเชิงกลที่ซับซ้อนซึ่งมักจะมีเกียร์หลายสิบเพลาคลัทช์และระบบไฮดรอลิกซึ่งนำไปสู่น้ำหนักขนาดและข้อกำหนดการบำรุงรักษา

2. ภาพรวมของ transaxles มอเตอร์ไฟฟ้า

หนึ่ง มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle รวมสามองค์ประกอบที่สำคัญลงในหน่วยเดียว:

1. มอเตอร์ไฟฟ้า: แปลงพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เป็นแรงบิดเชิงกล
2. เกียร์เกียร์/ลด: ปรับแรงบิดและความเร็วเพื่อให้ตรงกับความต้องการของล้อ
3. ความแตกต่าง: กระจายแรงบิดระหว่างล้อไดรฟ์ในขณะที่ช่วยให้พวกเขาหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันในระหว่างการเลี้ยว

การรวมนี้เป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน EV-drive-drive ล้อหน้าหรือล้อหลังขับเคลื่อนล้อซึ่ง transaxle ติดตั้งโดยตรงบนเพลาขับเคลื่อน

2.1 คุณสมบัติที่สำคัญของ transaxles มอเตอร์ไฟฟ้า

• อัตราส่วนเกียร์ความเร็วเดียวหรือสองสปีด: ซึ่งแตกต่างจากการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำงานด้วยอัตราส่วนการลดลงเพียงครั้งเดียวเนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถให้แรงบิดสูงในช่วงความเร็วกว้าง
• การออกแบบขนาดกะทัดรัด: การรวมมอเตอร์เกียร์และความแตกต่างจะลดจำนวนส่วนประกอบโดยรวมและบันทึกพื้นที่
• การส่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพ: การสูญเสียเชิงกลน้อยลงเมื่อเทียบกับการส่งน้ำแข็งหลายสปีด

3. ความแตกต่างหลักระหว่าง transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าและการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม

3.1 ความซับซ้อนและการนับส่วนประกอบ

• การส่งแบบดั้งเดิม: มีหลายเกียร์, คลัทช์, ระบบไฮดรอลิกและกลไกการเปลี่ยนแปลง ความซับซ้อนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้เครื่องยนต์อยู่ในช่วง RPM ที่ดีที่สุด
• มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle: ต้องใช้ส่วนประกอบน้อยลงเนื่องจากความสามารถของมอเตอร์ไฟฟ้าในการส่งแรงบิดที่สอดคล้องกันในช่วงความเร็วกว้าง บ่อยครั้งที่เกียร์ลดเพียงครั้งเดียวนั้นเพียงพอลดความซับซ้อนเชิงกลและจุดล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น

ความหมาย: ความซับซ้อนที่ลดลงใน EVs นำไปสู่ความต้องการการบำรุงรักษาที่ลดลงและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น

3.2 อัตราส่วนเกียร์และการส่งแรงบิด

• การส่งแบบดั้งเดิม: ใช้เกียร์หลายตัวเพื่อแปลงเอาท์พุทที่มีแรงบิดต่ำของน้ำแข็งเป็นแรงบิดที่ใช้งานได้สำหรับล้อ การเปลี่ยนเกียร์เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาประสิทธิภาพและประสิทธิภาพ
• มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle: มอเตอร์ไฟฟ้าผลิต แรงบิดทันที ที่ RPM ต่ำและรักษาพลังงานที่มีประสิทธิภาพในช่วงความเร็วกว้างลดหรือไม่จำเป็นต้องใช้เกียร์หลายเกียร์

ความหมาย: ผู้ขับขี่ประสบกับการเร่งความเร็วที่ราบรื่นและต่อเนื่องโดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเกียร์แบบดั้งเดิมส่งผลให้เกิดประสบการณ์การขับขี่ที่ง่ายขึ้น

3.3 ประสิทธิภาพ

• การส่งแบบดั้งเดิม: ความซับซ้อนเชิงกลการเสียดสีและการสูญเสียไฮดรอลิกในระบบหลายสปีดช่วยลดประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อนโดยรวม ประสิทธิภาพมักจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 80-90% ขึ้นอยู่กับประเภทการส่งและสภาพการขับขี่
• มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle: ด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลงและการส่งพลังงานโดยตรง transaxles มักจะได้รับประสิทธิภาพที่สูงขึ้นบ่อยครั้งเกิน 90% ในการแปลงพลังงานจากแบตเตอรี่เป็นล้อ

ความหมาย: ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นมีส่วนช่วยในช่วง EV ที่ยาวขึ้นและลดการใช้พลังงาน

3.4 ข้อกำหนดการบำรุงรักษา

• การส่งแบบดั้งเดิม: ต้องมีการเปลี่ยนแปลงของเหลวเป็นระยะการเปลี่ยนคลัตช์ (ในระบบด้วยตนเองหรือระบบ DCT) และการซ่อมแซมที่มีศักยภาพของส่วนประกอบไฮดรอลิกหรือเครื่องจักรกล
• มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle: การบำรุงรักษาน้อยที่สุดโดยมุ่งเน้นไปที่การหล่อลื่นของเกียร์ลดและการตรวจสอบมอเตอร์และความแตกต่างเป็นครั้งคราว ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนคลัตช์ในการออกแบบความเร็วเดียว

ความหมาย: เจ้าของ EV ได้รับประโยชน์จากค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่ลดลงและลดเวลาหยุดทำงาน

ขนาดและน้ำหนัก 3.5

• การส่งแบบดั้งเดิม: ขนาดใหญ่หนักและซับซ้อนเพิ่มน้ำหนักยานพาหนะโดยรวมและต้องการพื้นที่เพิ่มเติมในช่องเครื่องยนต์
• มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle: กะทัดรัดน้ำหนักเบาและมักจะติดตั้งโดยตรงบนเพลาช่วยเพิ่มพื้นที่สำหรับแบตเตอรี่หรือสินค้าและลดน้ำหนักยานพาหนะ

ความหมาย: การลดน้ำหนักและประสิทธิภาพพื้นที่ปรับปรุงการจัดการยานพาหนะประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นในการออกแบบ

3.6 ประสบการณ์การขับขี่

• การส่งแบบดั้งเดิม: การเปลี่ยนเกียร์สามารถแนะนำการหยุดชะงักในการเร่งความเร็วและต้องการทักษะการขับขี่ (ในการส่งสัญญาณด้วยตนเอง) หรือปรับให้เข้ากับระบบอัตโนมัติ
• มอเตอร์ไฟฟ้า transaxle: การเร่งความเร็วที่ราบรื่นและราบรื่นเนื่องจากเส้นโค้งแรงบิดต่อเนื่องของมอเตอร์ไฟฟ้า การเบรกแบบปฏิรูปยังสามารถรวมเข้ากับการกู้คืนพลังงานเพิ่มประสิทธิภาพและความสะดวกสบายในการขับขี่

ความหมาย: EVs กับ Transaxles มอบประสบการณ์การขับขี่ที่เงียบสงบตอบสนองและง่ายดาย

4. ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

เมื่อออกแบบ transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าวิศวกรจะมุ่งเน้นไปที่:

1. อัตราส่วนการลดเกียร์: สร้างความสมดุลระหว่างการเร่งความเร็วและความเร็วสูงสุด
2. พลังมอเตอร์และแรงบิด: ต้องตรงกับความต้องการน้ำหนักและประสิทธิภาพของยานพาหนะ
3. การจัดการความร้อน: มอเตอร์ไฟฟ้าสร้างความร้อน การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาประสิทธิภาพและอายุยืน
4. ประเภทที่แตกต่าง: อาจใช้ความแตกต่างแบบ จำกัด หรือเปิดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการลากและเสถียรภาพ

ในทางตรงกันข้ามการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิมต้องการวิศวกรรมที่กว้างขวางเพื่อรองรับชุดเกียร์หลายสปีดตัวแปลงแรงบิดหรือระบบคลัตช์

5. แนวโน้มและนวัตกรรมที่เกิดขึ้นใหม่

• transaxles ไฟฟ้าสองสปีด: EVs ประสิทธิภาพสูงบางส่วนกำลังใช้การลดความเร็วสองสปีดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเร่งความเร็วและประสิทธิภาพด้วยความเร็วที่สูงขึ้น
• การรวมเข้ากับระบบควบคุมยานพาหนะ: Transaxles ขั้นสูงทำงานได้อย่างราบรื่นด้วยการเบรกแบบปฏิรูปการควบคุมแรงฉุดและระบบเสถียรภาพ
• วัสดุที่มีน้ำหนักเบา: การใช้วัสดุอลูมิเนียมและคอมโพสิตช่วยลดน้ำหนักต่อไปปรับปรุงช่วงยานพาหนะและการจัดการ
• การผลิตสารเติมแต่ง: ส่วนประกอบเช่นชุดเกียร์และตัวเรือนสามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับน้ำหนักและประสิทธิภาพโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ

นวัตกรรมเหล่านี้ยังคงแยกแยะความแตกต่างของมอเตอร์ไฟฟ้า transaxles จากระบบส่งกำลังแบบดั้งเดิมในแง่ของประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและความสามารถในการปรับตัว

6. ข้อดีของ transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าผ่านการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม

1. ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลง: ลดการสูญเสียเชิงกลการบำรุงรักษาและจุดล้มเหลว
2. ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น: การส่งแรงบิดโดยตรงและอุปกรณ์ลดการใช้พลังงานเดี่ยวช่วยเพิ่มการใช้พลังงาน
3. กะทัดรัดและมีน้ำหนักเบา: เพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับชุดแบตเตอรี่หรือการปรับปรุงการออกแบบห้องโดยสาร
4. ประสบการณ์การขับขี่ที่ง่ายขึ้น: การเร่งความเร็วที่ราบรื่นและไร้เกียร์ช่วยเพิ่มความสะดวกสบาย
5. ต้นทุนการบำรุงรักษาที่ต่ำลง: ข้อกำหนดการบริการขั้นต่ำเมื่อเทียบกับการส่งสัญญาณน้ำแข็ง
6. บูรณาการกับการเบรกแบบปฏิรูป: เพิ่มประสิทธิภาพ EV โดยรวม

7. ข้อ จำกัด ของ transaxles มอเตอร์ไฟฟ้า

ในขณะที่ transaxles มอเตอร์ไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบมากมาย แต่ก็มีข้อ จำกัด บางประการ:

• ต้นทุนเริ่มต้นสูง: วัสดุขั้นสูงและการออกแบบแบบบูรณาการอาจมีราคาแพง
• ข้อกำหนดการจัดการความร้อน: แรงบิดสูงและการผลิตพลังงานที่ยั่งยืนต้องใช้โซลูชั่นการระบายความร้อนอย่างระมัดระวัง
• การเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วสูงสุดที่ จำกัด : transaxles ความเร็วเดียวอาจลดประสิทธิภาพหรือประสิทธิภาพด้วยความเร็วสูงมากแม้ว่าจะได้รับการแก้ไขโดยการออกแบบสองสปีด
• การซ่อมแซมเฉพาะทาง: การซ่อมแซมหรือการเปลี่ยนใหม่ต้องการความรู้พิเศษและอาจไม่สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางเท่ากับการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิม

8. บทสรุป

transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นตัวแทน การเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในเทคโนโลยีระบบขับเคลื่อนยานยนต์ - ซึ่งแตกต่างจากการส่งสัญญาณแบบดั้งเดิมซึ่งขึ้นอยู่กับเกียร์หลายตัวคลัทช์และระบบไฮดรอลิกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในมอเตอร์ไฟฟ้า transaxles ไฟฟ้าใช้ประโยชน์จาก แรงบิดทันทีและมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพในวงกว้าง - สิ่งนี้ช่วยให้การออกแบบง่ายขึ้นประสิทธิภาพที่สูงขึ้นการบำรุงรักษาลดลงและประสิทธิภาพการขับขี่ที่ราบรื่นขึ้น

ความแตกต่างที่สำคัญ ได้แก่ :

• ลดความซับซ้อนเชิงกลและส่วนประกอบที่น้อยลง
• การส่งแรงบิดที่ไร้รอยต่อโดยมีการเปลี่ยนเกียร์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้นและการรวมเข้ากับการเบรกแบบปฏิรูป
• การออกแบบขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาช่วยให้บรรจุภัณฑ์ยานพาหนะที่ดีขึ้น

ในขณะที่ transaxles มอเตอร์ไฟฟ้าไม่ได้ไม่มีความท้าทายรวมถึงต้นทุนและการจัดการความร้อน แต่เป็นศูนย์กลางของข้อดีของ EV มากกว่ายานพาหนะน้ำแข็งทั่วไป ในขณะที่เทคโนโลยียานยนต์ยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพิ่มประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของยานพาหนะโดยรวม ขับเคลื่อนอนาคตของการขนส่งอย่างยั่งยืน