电车为什么不装变速箱（别再说电车的变速箱的不行了）

最近看了网上有人说，电动车高速电耗大是因为没有变速箱的缘故，看了此我简直想。。。。。。。

算了，我还是来说说这个变速箱吧。

在我们一般日常生活中，比较常见的传动方式有齿轮传动、链传动、皮带传动以及流体传动。而我们常见的汽车变速箱呢就是齿轮传动，当然也有例外，那就是CVT变速箱，他属于皮带传动。

变速箱从字面上就能够理解，变速嘛........就是调节转速，但在调节转速的同时也在放大或缩小发动机或者电动机的转矩。我们大家都知道无论是发动机也好，电动机也罢，他都是有个最大转矩值的。下面就是搜罗的一些车型的最大扭矩，车型大小高低贵贱都有。

要了解变速箱，我们就要了解一些基本的物理知识。首先就是牵引力，说简单点，就是汽车那么大个物体，需要多大的力才能拉得动。然后我们将这个牵引力再算到轮胎上，因为轮胎有大小，所以其滚动半径也不一样，所以轮上转矩也不一样，这个算法暂时不计算风阻，就算纯粹的滚动阻力，也不算最大静摩擦力。

牵引力F=fs*m*G（此公式适用于物体做匀速直线运动）

牵引力F= fs*m*G i*m*G（此公式适用于物体做匀速爬坡直线运动）

fs----------汽车行驶中，不同地面的摩擦力（沥青路0.014，砂石路0.020，卵石路0.025）；

m----------汽车质量；

i----------坡度(i=h/lx100%。公式描述：公式中h为高度差，l为水平距离)

按这个算法，就算一个1.5吨的小汽车在一个平直的沥青路上牵引力需多少呢？

F=0.014*1500*9.8=205.8N

也就20公斤的力，这让我想起了过去开老桑塔纳打不着火的时候，一个人就能推着的事；这也就能看出来光光使车在平路上动起来，实在不需要多大的力，当然这个推车仅限于平路或下坡，上坡没干过。

我们再算算上坡所需要的牵引力需要多大，根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）规定：各级公路的最大纵坡不应大于3%～9%，则上9%坡的牵引力

F=0.014*1500*9.8=205.8N 0.09*1500*9.8=1528.8N--------（9%坡）

F=0.014*1500*9.8=205.8N 0.2*1500*9.8=3145N--------（20%坡,一般小轿车要求）

9%的坡需要150公斤以上的力，这个力估计已经没有几个人能推得动了。

说了人推车，我们还是要回过头说汽车本身的事，要说变速箱；我们现在知道了整车的牵引力，那么这个牵引力按轮上扭矩算又是多少呢。目前的汽车轮胎，一般来说微型车用得比较小，滚动半径在0.25-0.28，基本上也是车越大，轮胎也越大。在目前追求视觉效果的影响下，轮胎也是越做越大，紧凑型车滚动半径0.3的也是随处可见（大概215的胎），我们按0.3的滚动半径计算，则轮上扭矩为

平路205.8*0.3=61.74N,

9%坡1528.8*0.3=458.6N

20%坡3145.8*0.3=943.7N

943N基本上超过了所有数车型的最大扭矩。所以就必须要变速箱，不然根本就爬不了坡。这就需要变速箱登场。

本篇主要说电动车的单速比变速箱，目前大多数的单速比变速箱传动比基本在8-10之间，而电机的最大扭矩都动辄2-300N,转速范围从0-10000rpm都没问题；纯电车的电机在宽转速范围内的效率都很高，无论是800rpm还是8000rpm，效率都能做到90%以上（我前面都有文章介绍）。这样经过固定速比变速箱的扭矩放大后，电车轮上扭矩基本都在1600N以上，这个扭矩，是足够能牵引一个车在平路跑，能够9%的坡上跑，能够爬20%的坡，当然这个是未计算高速风阻等因素。

那么风阻有多大呢？能不能克服高速的风阻呢？

风阻的计算公式Fw=1/16·A·Cw·v2(kg)其中：

v为行车速度，单位：m／s；（不知道能不能看出公式，上面是速度平方，不是V2）

A为汽车横截面面积，单位：m2；

Cw为风阻系数

根据一般车型的计算，120km/h时的风阻大概是2倍的平路滚动阻力，到140km/h的时候就已经接近3倍了。速度越高，风阻是成倍增加，而不是成比例增加。

重要的事说三遍，这个老师要考：P=FV

功率=牵引力*速度

速度越高，所需要的功率越大，所以别再说电动车高速的效率低了，是高速需要的功率更大了。

再来说大家感受最深的加速度。

加速度，牛顿第二定律：F=ma，

a就是加速度，m是质量

如果a=0，那么就是匀速行驶，

加速度a=F/m，

按轮上扭矩1600N的话a=1600/1500=1.06m/s2

也就是说，不考虑轮胎能不能承受的话，一般点的电车加速度可以做到1G，当然速度越高，风阻越大；所有也只能说前半段可以，如果全段都是的话，基本上就是0-100加速2.7s以内吧。

最后好像都没说变速箱的啥事，就集中说一下了，齿轮传动的效率大概在0.94-0.99，单速比变速箱大概是二级传动，不考虑半轴万向节的损失的话，单速比变速箱的传动效率在0.88-0.98之间。而多档位的变速箱一般都3、5级传动，有的甚至更多，有的还有液力变矩器等等，所以其效率要低得多。而CVT和AT也只有85%的样子。

说了这么多，如有对错，还请指正交流