Samochody elektryczne mogą mieć zmienne przełożenia skrzyni biegów, jednak w większości przypadków ich konstrukcja oparta jest na pojedynczym, stałym przełożeniu, co wynika z charakterystyki pracy silnika elektrycznego. Niemniej jednak, z technicznego punktu widzenia możliwe jest zastosowanie przekładni wielostopniowej – i takie rozwiązania są wykorzystywane w niektórych specjalistycznych modelach, zwłaszcza o wysokich osiągach. Aby zrozumieć, dlaczego skrzynia biegów w EV wygląda inaczej niż w samochodzie spalinowym i kiedy warto stosować więcej niż jeden bieg, warto przyjrzeć się szczegółom technicznym.
Silnik elektryczny różni się zasadniczo od spalinowego pod względem charakterystyki momentu obrotowego. Już od najniższych obrotów generuje pełny moment obrotowy, a jego zakres użytecznych obrotów jest bardzo szeroki – nierzadko od zera do kilkunastu tysięcy na minutę. Dzięki temu nie potrzebuje wielu przełożeń, by zapewnić płynną i dynamiczną jazdę. Stała przekładnia – zwykle redukująca obroty w stosunku około osiem do jednego – pozwala na sprawne ruszanie z miejsca i rozwijanie dużych prędkości bez konieczności zmiany biegów.
Jednak w niektórych przypadkach zmienna skrzynia biegów w EV może przynosić korzyści. Dotyczy to przede wszystkim pojazdów sportowych, ciężarowych lub tych, które mają pracować w bardzo zróżnicowanych warunkach obciążenia. Dwubiegowe skrzynie pozwalają np. zoptymalizować przyspieszenie z miejsca i jednocześnie poprawić efektywność jazdy przy wyższych prędkościach, kiedy silnik elektryczny traci swoją sprawność ze względu na przeciążenie obrotowe. Tego typu rozwiązanie zastosowano chociażby w Porsche Taycanie – na tylnej osi znajduje się dwubiegowa przekładnia, która umożliwia bardziej agresywne ruszanie oraz lepsze wykorzystanie mocy przy autostradowych prędkościach.
Z technicznego punktu widzenia zastosowanie zmiennych przełożeń w EV wymaga odpowiedniego projektu skrzyni – odpornej na bardzo szybkie zmiany momentu i wysokie obroty. Klasyczne mechanizmy z synchronizatorami mogą być zbyt wolne, dlatego stosuje się skrzynie automatyczne lub zautomatyzowane z elektrohydraulicznym sterowaniem, które potrafią zmieniać przełożenie bez szarpnięć i opóźnień. Ważne jest również oprogramowanie – sterownik napędu musi idealnie zgrać moment zmiany przełożenia z charakterystyką silnika, tak aby uniknąć strat energii i nadmiernego obciążenia.
Oprócz sportowych aut, skrzynie o zmiennych przełożeniach mogą być przydatne w elektrycznych pojazdach użytkowych – takich jak dostawcze busy czy ciężarówki. W ich przypadku różnorodność warunków pracy – jazda z ładunkiem, podjazdy, ruch miejski i długie trasy – sprawia, że jedno przełożenie nie zawsze pozwala zachować optymalne obroty i minimalne zużycie energii. Dlatego niektóre rozwiązania dla e-trucków zakładają stosowanie nawet kilku przełożeń, co zwiększa efektywność i trwałość napędu.
Warto też wspomnieć o koncepcjach wykorzystujących przekładnie planetarne, bezstopniowe lub automatyczne skrzynie z funkcją zmiennego przełożenia, które adaptują się do warunków bez wyraźnych etapów zmiany biegów. Choć stosowane rzadko, takie układy pozwalają na jeszcze bardziej płynne dostosowanie charakterystyki pracy silnika elektrycznego do aktualnych warunków drogowych, co może być istotne np. w pojazdach terenowych czy o zastosowaniu specjalistycznym.
Podsumowując, samochody elektryczne mogą mieć zmienne przełożenia, ale zazwyczaj ich nie potrzebują dzięki wyjątkowo szerokiemu zakresowi użytecznych obrotów silnika elektrycznego. W standardowych modelach osobowych dominuje jedno stałe przełożenie, co upraszcza konstrukcję, zwiększa niezawodność i obniża koszty. Natomiast w autach sportowych, ciężarowych lub specjalistycznych skrzynie o dwóch lub więcej przełożeniach są stosowane w celu zwiększenia osiągów i efektywności energetycznej. Decyzja o użyciu zmiennej przekładni zawsze wynika więc z konkretnego zastosowania pojazdu i kompromisu między prostotą a potrzebą optymalizacji napędu.
