我看到電動車群里經常有用戶發言,說自己起步又秒了哪輛汽油車,剛開電動車有一種眩暈感等等,這都是在說明電動車的加速非常快,無論是從0起步還是行進間加速,電動車的加速一般都比同級別的燃油車要快(當然一些跑車除外)。這是一種現象,而大家一般都知道的解釋是因為電機扭矩大,可以瞬間爆發。但為什么會出現這種狀況呢?我認為深入了解的人可能比較少。
要刨根問底的探討這個問題,首先要知道電機驅動電動車的工作原理,以及與燃油車的區別。內燃機的工作原理是使汽油和空氣混合點燃,釋放熱量推動活塞運動,然后再驅動曲軸做旋轉從而帶動車輪。
這個過程就像是騎自行車,只不過騎自行車時雙腿可以理解為雙缸兩沖程發動機,而汽車一般是四缸四沖程發動機。騎自行車起步的時候非常費力,而且加速的效果也不好,當雙腳的蹬車速度達到一定的頻率之后,加速才比較明顯。
內燃機也是一樣,當轉速達到了一定的區間以后,扭矩才開始達到峰值,而轉速從0到這個區間,需要的時間比較長。常規的家用車,發動機的轉速最多是8000~9000rpm,到達這個轉速后,發動機的扭矩就開始下降,所以需要變速箱改變與發動機銜接的齒輪,縮小齒比,繼續讓發動機工作在最大扭矩的轉速區間保持車輛的加速。還拿騎自行車舉例,帶變速器的自行車在低速的時候用很大的齒輪,比較省勁,而到了一定的轉速之后就要換小一些的齒輪來繼續讓雙腳快速的蹬車,保持在一個頻率區間內。這個換擋的時間,也讓燃油車的加速時間變得更長。
電機的工作原理就不一樣了,無論是同步電機還是異步電機,都是通過定子產生的磁場力影響轉子的磁場力,來驅動轉子旋轉的。如果你小時候玩過磁鐵,肯定會了解到,同性相斥異性相吸這個原理,而磁鐵的磁場是固定的,所以引力或者斥力是固定的。
電機通過電磁感應讓定子或轉子產生磁場,這個磁場跟電流大小成正比,所以定子或轉子的磁場大小通過控制電流的大小是可變的。而電流的變化可以很快,通電瞬間就可以變成最大電流,所以磁場可以瞬間建立,帶動轉子運動,這個時間就要比內燃機快很多,就導致了電機可以很快的達到高轉速,也就是扭矩的峰值區間。
另外,現在的電動車一般都是單速變速箱,但其實這只是一個趨向于傳統燃油車變速箱的叫法,科學的說,電動車的變速箱只是一個減速器,也就相當于變速箱中的一個檔位。由于電機可以在很長的一個轉速區間內呈現最大扭矩,而且電機的最高轉速通常能夠達到萬轉/分鐘,所以電動機幾乎不需要改變齒比,換做自行車的話就是只有一個齒輪,加速只要蹬快點就OK了,也就沒有了換擋的時間,相比燃油車加速時間就更快了。
總結:無論是內燃機還是電機,其實都是通過轉速的拉升來加速的,只不過燃油車的內燃機轉速攀升相比電機要慢,而且電機匹配的單級減速器就沒有內燃機匹配的變速箱那些換擋時間,電動車的起步當然要比普通的燃油車快的多了。