Tại sao Hộp số Hai tốc độ của Porsche Taycan là một Sự kiện Quan trọng

Đi kèm với thời gian từ 0 đến 60 mph dưới ba giây, công suất 750 mã lực và khả năng nạp lại pin chỉ trong hơn 20 phút, các kỹ sư của Porsche đã đặt mọi công sức vào chiếc Taycan mới toàn bộ điện của họ với một hộp số hai tốc độ. Và mặc dù tính năng này không chắc sẽ xuất hiện trên bất kỳ tiêu đề nào, nó đại diện cho một sự chuyển động tiềm ẩn cho thị trường ô tô điện.

Ngoại trừ Taycan, mọi ô tô điện sản xuất đều sử dụng hộp số một tốc độ và vận hành khá tốt. Đối với động cơ đốt trong cần nhiều hơn một hộp số vì chúng có một cửa sổ RPM hẹp trong đó chúng có thể vận hành hiệu quả. Đối với động cơ điện, cửa sổ này rộng hơn nhiều, vì vậy một hộp số một tốc độ hoạt động cả cho gia tốc ở tốc độ thấp và lái xe trên xa lộ. Nó đòi hỏi một số sự hy sinh, và do đó nhà sản xuất ô tô điện ưa chuộng gia tốc ở tốc độ thấp hơn là tốc độ đỉnh phong cách Autobahn. Trong khi hầu hết ô tô điện đạt tới khoảng 125 mph (Tesla giới hạn xe của mình tại 163), Taycan sẽ đạt tới 161 mph.

Khi các nhà sản xuất ô tô đổ vào thị trường này cố gắng phân biệt hàng chục mô hình mà họ đang chuẩn bị tung ra, và khi công nghệ lái xe điện tiếp tục phát triển, Porsche không chắc đã là người duy nhất thực hiện động thái này. Hộp số của Taycan là một giải pháp nội địa, và bạn không thể chỉ cần lấy hộp số nhiều tốc độ của chiếc xe đua Formula E và đặt nó vào xe lái hàng ngày của bạn. Nhưng nhà cung cấp ngành công nghiệp ô tô ZF đang làm việc trên phiên bản hai tốc độ của họ, mà họ đang muốn bán cho bất kỳ nhà sản xuất ô tô nào không muốn chọn giữa momen xoắn ở tốc độ thấp và vinh quang tốc độ đỉnh.

“Với hộp số hai tốc độ, chúng tôi có thể làm cả hai,” nói Stephan Demmerer, người quản lý Bộ phận Kỹ thuật Điện động của ZF. Đối với những nhà sản xuất ô tô sẵn lòng đối mặt với một chút phức tạp hơn, anh ta nói rằng bố trí hai tốc độ có thể cải thiện khoảng cách đi của ô tô điện lên đến 5 phần trăm, hoặc đẩy tốc độ đỉnh của nó vượt qua giới hạn điển hình.

Điều đó được thực hiện bằng cách cải thiện tỷ lệ chuyển đổi từ năng lượng pin thành công suất bánh xe thực tế. Mỗi một điểm phần trăm trong hiệu suất chuyển đổi năng lượng tương đương với thêm 2 phần trăm khoảng cách đi, ZF cho biết. Bộ chuyển động hai tầng của họ là linh hoạt, vì vậy nó có thể phù hợp với nhiều loại xe và đi kèm với động cơ có công suất tối đa là 140 kW. Nó được lập trình để chuyển động giữa hai tốc độ ở 43 mph, tuy nhiên máy tính có thể được lập trình để thay đổi ở các điểm khác nhau dựa trên tuyến đường, địa hình, hoặc khoảng cách mà tài xế hy vọng đi qua trước khi cắm sạc. Những nhà sản xuất ô tô có thể sử dụng hệ thống này để nén thêm khoảng cách đi từ một viên pin nhỏ hơn—qua đó giảm trọng lượng xe—hoặc kết hợp nó với pin lớn hơn để theo đuổi hiệu suất, dù là đua xe trên đường đua hay kéo con thuyền gia đình.

“Có một cuộc đua thực sự để cạnh tranh về hiệu suất năng lượng của ô tô điện,” nói Venkat Viswanathan, một kỹ sư cơ khí tại Đại học Carnegie Mellon. “Tesla vẫn giữ vững ưu thế về hiệu suất năng lượng ngay cả với hộp số một tốc độ của họ, và tôi nghĩ phương pháp của ZF có thể mang lại cơ hội cho các nhà sản xuất ô tô khác để cạnh tranh với một số ưu thế đó.”

Hộp số hai tốc độ chỉ xuất hiện vào lúc này một phần là do nó phức tạp. Hộp số nhiều tốc độ phải mạnh mẽ để đối phó với lượng mo-men xoắn lớn mà động cơ điện có thể tạo ra trong thời gian rất ngắn, theo Shashank Sripad, một kỹ sư cơ khí cũng đến từ Carnegie Mellon. Tesla đã thử nghiệm nó với mô hình Roadster của mình hơn một thập kỷ trước, nhưng gặp phải những thách thức về độ tin cậy và từ đó đã tiếp tục sử dụng hộp số một tốc độ. Và vì chúng đòi hỏi nhiều bảo dưỡng hơn, những hộp số này có nguy cơ làm suy giảm ưu điểm bán ô tô điện với chi phí bảo trì tối thiểu.

Hơn nữa, việc điều này không thực sự cần thiết cho đến nay. “Pin đã nhỏ, với khoảng cách đi khoảng 100 đến 150 km và sự tập trung chủ yếu vào lái xe trong thành phố,” Demmerer nói. “Hôm nay, chúng ta thấy việc sử dụng xe điện với pin có sức mạnh làm việc xuyên suốt với một tỷ lệ lái xe trên xa lộ cao hơn và khoảng cách đã tăng.” Thiết lập hai tốc độ có lợi thế khi người ta lái xe trong nhiều ứng dụng, anh ta nói, và cải thiện 5 phần trăm về khoảng cách đi có thể tiết kiệm một lượng tiền đáng kể khi dung lượng pin tiếp tục tăng. Trên thực tế, hệ thống hai tốc độ có ý nghĩa kinh tế nhất trong các xe có pin lớn—hoặc trong các hệ thống hiệu suất cao—nên có vẻ như xe đô thị sẽ tiếp tục sử dụng hộp số một tốc độ vô thời hạn.

Trừ khi bạn có đủ tiền để chi trả cho một chiếc Porsche Taycan mới bóng loáng, bạn sẽ phải đợi một chút để có được công nghệ mới này. ZF chưa công bố ai sẽ sử dụng hộp số mới này, và Demmerer nói rằng có lẽ nó sẽ không xuất hiện trên thị trường trong ba năm nữa, vì đội ngũ của anh ta vừa mới hoàn thành công việc kỹ thuật tiên tiến. Nhưng sự thay đổi đang đến.

Câu chuyện được cập nhật lúc 15:05 ET vào thứ Năm, ngày 5 tháng 9 để sửa lỗi tốc độ đỉnh của Tesla Model S và Model X.

Những Trải nghiệm Tuyệt vời trên MYTOUR

• 3 năm đau khổ bên trong Google, nơi hạnh phúc nhất trong ngành công nghiệp công nghệ
• Lịch sử kỳ lạ, u ám của 8chan và người sáng lập nó
• 8 cách các nhà sản xuất thuốc nước ngoài lừa dối FDA
• Một lỗ hổng bảo mật sâu bên trong 787 được tiết lộ thông qua một mã nguồn của Boeing
• Nỗi lo âu khủng khiếp từ các ứng dụng chia sẻ vị trí
• 🏃🏽‍♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để duy trì sức khỏe? Kiểm tra các lựa chọn của đội ngũ Gear chúng tôi cho những bộ theo dõi sức khỏe tốt nhất, trang thiết bị chạy bộ (bao gồm giày dép và tất), và tai nghe tốt nhất.
• 📩 Nhận thêm nhiều thông tin nội bộ của chúng tôi với bản tin hàng tuần Backchannel của chúng tôi