回到原點(diǎn)：變速箱到底有什么用？

自從1886年卡爾苯次發(fā)明汽車后，內(nèi)燃機(jī)就開(kāi)始進(jìn)入了人類交通工具的舞臺(tái)，卡爾苯次在發(fā)明蒸汽機(jī)車的時(shí)候，他并沒(méi)有為汽車匹配變速箱，所以變速箱不是和汽車發(fā)明的時(shí)候一起出現(xiàn)的。直到1904年，一款通過(guò)手動(dòng)操控滑動(dòng)齒輪的變速器出現(xiàn)在了汽車上，變速箱至此進(jìn)入汽車舞臺(tái)。

汽車百年歷史上，無(wú)論蒸汽機(jī)還是內(nèi)燃機(jī)，都需要燃燒燃料來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)汽車行駛。但內(nèi)燃機(jī)有個(gè)無(wú)法彌補(bǔ)的缺點(diǎn)，就是輸入的轉(zhuǎn)速和扭矩并不能保持一致。車輛在起步時(shí)，需要力量來(lái)驅(qū)動(dòng)；在高速勻速行駛時(shí)，只要一小部分力量來(lái)平衡阻力即可；單憑發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法完成這種需求。在加入變速箱后，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，適應(yīng)車輛在各種情況下的需求。

發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性并不能適用汽車的需求

那變速箱到底有什么作用呢？變速箱的核心三大作用：1.改變發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速，使其滿足車輛在動(dòng)力和轉(zhuǎn)速上的需求；2.提供倒檔，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)只能向單側(cè)選擇；3.提供空擋，發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)一直轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)能怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。

變速箱為車輛提供空擋和倒擋，是變速箱的基本作用。最核心的作用，還是通過(guò)改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩，使其能滿足車輛行駛的需求。變速箱是如何改變發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和轉(zhuǎn)速的呢？

在車輛起步時(shí)，汽車需要的是高扭矩低轉(zhuǎn)速，而這時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩也比較低。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力不足以滿足汽車的起步需求。有了變速箱，可以通過(guò)變速箱把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，與此同時(shí)降低轉(zhuǎn)速后經(jīng)過(guò)變速箱輸出的扭矩卻增了，這就能為汽車起步提供足夠的動(dòng)力。例如發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)5圈，變速箱變速后只轉(zhuǎn)1圈，那轉(zhuǎn)速降低5倍后，相應(yīng)的扭矩就增大了5倍（不考慮損失的情況下），變速箱的作用就體現(xiàn)出來(lái)了。

在車輛高速行駛時(shí)，汽車需要的是低扭矩高轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)自身在提高轉(zhuǎn)速的同時(shí)扭矩也相應(yīng)增大，此時(shí)汽車并不需要太大的扭矩。例如發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)5圈，變速箱變速后可以輸8出圈，那提供給汽車的轉(zhuǎn)速增加了，而且扭矩減小了，使得發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車都能適合當(dāng)前工況工作。

為了適應(yīng)汽車的各種工況，變速箱可以提供多個(gè)變速箱檔位，大家耳熟能詳?shù)?速、5速、6速、7速、8速、無(wú)級(jí)變速等就是這樣產(chǎn)生的。檔位越高，變速箱輸出后的轉(zhuǎn)速越高、扭矩越低，對(duì)應(yīng)的汽車行駛速度越高，牽引力越小。

現(xiàn)在的變速箱主要有AT、DCT、CVT、AMT、MT等，他們各有優(yōu)缺點(diǎn)，正所謂存在即合理。但在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，變速可能箱會(huì)退出汽車的舞臺(tái)，因?yàn)殡妱?dòng)車無(wú)需使用變速箱，電動(dòng)機(jī)可以把驅(qū)動(dòng)力直接輸入到輪胎上，無(wú)需考慮轉(zhuǎn)速和扭矩這些情況。變速箱是在人們發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)后再發(fā)明的，就是說(shuō)變速箱只是為了解決發(fā)動(dòng)機(jī)的不足而存在，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)也不存在時(shí)，變速箱也不會(huì)存在了。