当前位置: 加速装置 >> 加速装置前景 >> 为什么汽车设置变速箱调节速度而不直接采用
世界上第一台汽车就没有变速箱的,利用发动机转速来调节速度。第一台汽车叫做摩托车、助力自行车更为贴切,小马力单缸发动机,较轻的自重,不用变速箱只用链条与链轮减速就可以驱动车辆行驶。
这辆车虽然没有变速箱,但是真实存在减速机构的。发动机经过减速后方可以驱动车轮。减速装置可以看做一个固定速比的变速箱,减速箱。为了满足车辆起步对扭矩的要求,减速装置的速比要设置的高一些,以便放大扭矩。但是这样存在一个弊端,车辆只能以较低的速度行驶,想要加速行驶时,只能通过拉高发动机转速来实现。这样一来不仅油耗增加、发动机噪音增加,最终速度也不会很高。
因此燃油车必须要配备变速箱。
而发动机的物理特性到今天也没有大的改变。虽然发动机应用涡轮增压器后,最大扭矩转速降低了很多,即便如此最大转速也要在转/分以上。这点与电动机的特性完全是不一样的,发动机如果直接驱动车轮,扭矩是不足的。如果不用变速箱,只用一个单速的减速装置减速,那么和上面所说的结果是一样的。那就是车辆可以起步,但是最高速度将会受到限制。此时发动机转速决定车辆最终速度,车辆因为有固定速比减速装置存在,发动机始终被降速使用。这样的汽车是跑不快的,而且高转速带来高油耗、高噪音与震动,这是令人难以忍受的。
有了变速箱以后,这一切问题迎刃而解。车辆起步需要减速装置放大扭矩来驱动汽车,变速箱低档位可以把发动机扭矩放大,让车辆顺利起步,而发动机工作更轻松。当汽车速度逐渐上升后,汽车所需要的功率也随之下降,那么可以切换到适当的档位,不断降低减速比来提高车速。速比最低可以降到0.x,高档位时变速箱不在是为发动机减速,而是增速。这就是六速变速箱油耗表现要比五速变速箱好一点的原因。发动机转速没有太多变化,而车速改变比较大。这样一来发动机利用率大大提高,很好的解决了油耗、震动、噪音问题。
如果没有变速箱,那么汽车是无法实现倒开的,没有办法倒车。因为发动机不能反转,变速箱有倒挡齿轮可以改变发动机转向。有变速箱后自然配有离合器,离合器可以随时切断来自发动机的动力,临时停车只要踩下离合器,挂空挡即可。如果没有变速箱,简直不可想象,停车只能靠发动机熄火来实现,非常的麻烦。目前只有电动汽车可以掘弃变速箱,只采用单速减速箱即可,因为电动机特性与发动机完全不同。电动机低转速高扭矩,低转速不会影响扭矩输出。但是即便如此,车速过高时整体效率下降,电耗增加。