★モーターと組み合わされるトランスミッションたち【EV】

Tiger-Juice-Garage / タイガージュースガレージ

4 Feb 202323:26

Summary

TLDRこのビデオでは、電気自動車（EV）におけるトランスミッションの可能性を探求します。エンジンからモーターへの主な力の移り変わりにより、トランスミッションの役割は減少しつつありますが、EVにはトランスミッションが不要とは限りません。モーターはゼロRPMから最大トルクをすぐに得られるため、多段ギアは不要とされていますが、効率やパフォーマンスの向上を目的に、2段ギアやCVTなどのトランスミッションが提案されています。これにより、走行距離の延長や運転パフォーマンスの向上が期待されます。

Takeaways

🔌 エレクトロモーバーの電気モーターは、エンジンからモーターへの主な力の移行により、トランスミッションの役割が減少していますが、必ずしもトランスミッションが不要とは限りません。
🚗 トランスミッションはエンジンからタイヤにトルクとスピードを変速して伝達し、運転条件に応じてスピードを増減させる役割を果たします。
⚙️ ギアボックスの原則は、サイズの異なるギアの組み合わせに基づいており、大きなギアが小さなギアを回すと回転速度が増加し、小さなギアが大きなギアを回すとトルクが増します。
🏞️ 車両は発進や坂を上がる際にトルクが必要なため、トランスミッションはエンジンから車両のニーズに最も適したトルク、スピード、回転方向を変更するために使用されます。
🚀 電気モーターはゼロrpmから最大トルクをすぐに引き出すことができ、エンジンと比較して高いギアが発進のための必要はありません。
🚦 日本では都市部で60km/h、高速道路で120km/hの速度制限があるため、実用的な使用では更に高い速度を引き出す必要はありません。
🔧 エンジンを動力とする車は、エンジンの回転速度トルク特性と車両に必要な運転力特性の「ギャップ」を埋めるためにトランスミッションを必要とします。
🛠️ 現在市場に存在するEVはトランスミッションを必要とせずに運転できますが、モーターとドライブホイールの回転は同じ速度ではありません。
🔄 減速ギアは、ギアやその他のデバイスで回転速度を減速させてトルクを出力を調整するデバイスであり、減速比に反比例してトルクを出力できます。
🚗 EVはトランスミッションを必要とすることにより、モーターをより効率的な範囲で運転できるようにし、走行距離を延長し、ドライブトルクを増加して運転性能を向上させることができます。
🏎️ スポーツカー向けの2速トランスミッションは、ドイツの自動車バッハでの高速運転や起動時の強力な加速力を組み合わせるために使用されます。

Q & A

電気自動車（EV）にはなぜトランスミッションが必要ないと言われるのですか？
-電気モーターはゼロrpmから最大トルクをすぐに得ることができます。そのため、スタートや加速に必要な高トルクを生み出すためには、エンジンと比べて広い速度帯で運転できるため、トランスミッションは不要です。
トランスミッションが車に必要な理由は何ですか？
-エンジンのトルク、速度、回転方向は任意に変更できませんが、トランスミッションを用いることで、エンジンから車に最適なトルク、速度、回転方向を提供することができます。
電気モーターの特徴とは何ですか？
-電気モーターはゼロrpmから最大トルクを引き出せることが特徴で、エンジンと比べて広い回転速度帯で運転でき、トランスミッションを必要としないことが多いです。
現在市場に販売されているEVはどのようにしてモーターの回転をドライブホイールに伝えますか？
-多くの商業EVは減速ギアセットを使用して、モーターの出力シャフトの回転速度を低下させ、タイヤに伝えています。これは実用的な速度範囲外であり、効率的ではありません。
減速ギアとは何ですか？
-減速ギアはギアやその他のデバイスを用いて回転速度を低下させ、トルクを出力を調整するデバイスです。逆に回転速度を低下させると、出力されるトルクはその分だけ増加します。
EVがトランスミッションを必要とする理由は何ですか？
-モーターはrpmが上昇すると効率が低下するため、マルチステージギアシフトを用いることで効率を高め、巡航距離を延ばすことができます。また、ドライブトルクを増やして運転性能を向上させます。
トランスミッションを装備することの利点は何ですか？
-トランスミッションを装備することで、モーターをダウンサイジングでき、補助機器もダウンサイジング可能でコストを削減できます。また、バッテリーのスペースを増やすこともできます。
トランスミッションを装備するEVの欠点は何ですか？
-トランスミッションを組み込むと、EVのシームレスでスムーズな加速の魅力が低下し、トランスミッション全体のドライブトレインの効率が低下し、重量やサイズ、コストが増加します。
EVトランスミッションの例として挙げられる製品は何ですか？
-Audi e-tron GTやPorsche Taikan、ZFの2速トランスミッション、BoschのCVT4EV、AisinとDensoのBlueE Nexus、NSKのインホイールモーター（IWM）に組み込まれたトランスミッションなどが挙げられます。
EVのトランスミッションはどのようにして効率を高めますか？
-トランスミッションを用いることで、モーターの効率の良い範囲をよりよく利用し、巡航距離を延ばすことができます。また、変速によってモーターのrpmを一定の範囲内に抑えることで、熱発生を減らす効果もあります。
EVのトランスミッションは将来どのように発展する見込みですか？
-トランスミッションは将来的には大型車両に導入されることが予想されますが、市内運転向きの小型EVへの導入の利点はそれほど大きくないかもしれません。モーターの高効率を実現するように引き続き発展が期待されます。