На днях председатель совета директоров Toyota Motor Акио Тоёда (внук основателя компании), дал разъяснения по поводу своего видения будущего автомобильной отрасли.

Тоёда прямо заявил, что электромобили займут не более 30% рынка. Остальную его часть будут формировать машины на сжигаемом топливе — гибриды, машины на водородных топливных ячейках и собственно транспортные средства с ДВС.

Тоёда добавил, что электрокары получаются дороже бензиновых и дизельных аналогов, устранить этот недостаток не получается и не получится, поэтому потребители продолжат выбирать машины с ДВС.

А самое интересное — в октябре 2023 года Toyota решила устанавливать механические коробки передач в свои электромобили.

Норот в офигении, и не понимает, почему. Большинство решило, что мистер Тойода спятил. А между тем под этим решением лежит очевидное техническое обоснование:

M — это крутящий момент. Как видите, крутящий момент асинхронного двигателя (который без постоянных магнитов) вот такой вот – на малых оборотах он сильно меньше, чем на оборотах максимальной мощности. Причем при попытке повысить КПД такого мотора и его удельную мощность (соотношение мощности к массе конструкции) – эта разница становится всё сильнее. Не правда ли – чем-то похоже на моментную характеристику ДВС?

В ситуации нехватки (и дороговизны) редкоземельных металлов в электромобили придется ставить простые асинхронные моторы. Иначе электромобили не только не сделать приемлимо дешевыми, но тупо невозможно будет выпускать миллионами штук — в мире просто нет добычи на такое количество редкоземов.

А у асинхронных моторов с короткозамкнутым ротором требование высокого пускового момента входит в противоречие с высоким КПД. Чем выше КПД – тем острее характеристика мотора, тем больше разница пускового и максимального момента, и тем уже диапазон оборотов высокого КПД.

Отсюда и необходимость коробки передач. А уж механику там ставить, вариатор или еще что-то — дело техники.

Фактически, на асинхронные моторы изготовители массовых электромобилей перешли уже сейчас. Некоторые из моделей, использующих асинхронные двигатели: Audi e-Tron, Mercedes-Benz EQC, Tesla Model S, 3, X и Y на передних осях, автомобили VW Group на платформе MEB также используют их на передних осях.

Двигатели с постоянными магнитами используются в Hyundai Ioniq 5, Kia EV6, Tesla Model S, 3, X и Y на задних осях. Автомобили VW Group на MEB платформе также используют их на задних мостах (например, Jaguar i-pace, Audi e-tron GT и Porsche Taycan), и это лишь некоторые модели.

Причина такого вот странного решения — сочетания асинхронного мотора спереди и синхронного с постоянными магнитами сзади — кроется именно в низком пусковом моменте асинхронного мотора. Чтобы быстро разгоняться (не прибегая к коробке передач) — изготовители электромобилей просто вынуждены применять такой «бутерброд» из двух моторов.

Мистер Тойода нашел более простой выход — он решил совместить асинхронный мотор с коробкой передач. Да, при переключении передач неизбежно будут рывки — но вам ехать или шашечки?

Естественно, при этом сказки про «простоту конструкции» электромобиля идут по бороде. Фактически, автомобиль получается таким же, как машина с ДВС — только вместо ДВС под капотом стоит электромотор. Еще, возможно, удастся обойтись без сцепления — за счет синхронизации оборотов электромотора с нужной частотой вращения до включения передачи. Зато блок трансмиссии удастся использовать от обычного автомобиля — они хорошо освоены в производстве и относительно дешевы.