什么是变速器?

传动系统

变速器在车辆行驶的职责就是将发动机的转速和扭矩传送到车轮上。传动的最终目的在于最大限度提高发动机效率。也就是说,传动系统的根本在于在获得最高性能或扭矩的同时,尽可能地降低燃油消耗 – 从而提升车辆的动力性能。

目前,汽油发动机最经济转速为每分钟1250转,柴油发动机最经济转速为1150转,而电动机的最经济转速则在7000至20000转之间。如果不做任何处理,那么这些转速都会因为太高而无法完成对汽车的驱动。

即使发动机提供的扭矩,即旋转力的大小,也和发动机转速息息相关。在日常道路交通中,小型乘用车的最大扭矩一般在90牛顿米以上,豪华跑车的最大扭矩则可达750牛顿米。无论发动机的排量大小,性能高低, 它们都需要借助变速器将动力转化为推进力。

市区交通和高速公路行驶

汽车因其重量较大,在市内行驶起动时,首先都需要在驱动轮低转速的情况下获得相对高的扭矩。

但问题是:引擎无法在低于怠速转速的情况下工作,因为在这种速度下驱动轮得不到任何扭矩,因此无法提供任何动力。

解决办法就是使用配备离合器等起动元件的高速比变速器。

混合动力汽车及电动汽车采用电动机作为低速时的动力源。它们是不需要配备起动元件的,因为电动机在低转速下可以提供足够强大的扭矩。

在高速行驶的情况下,汽车则需要使用低速比齿轮组。其主要作用在于,通过低速比齿轮,将发动机转速降低到可以长时间省油运转的水平。除提高经济性之外,消费者对舒适性的要求也越来越高:发动机转速在“经济性”范围内时,其噪声远比高速旋转的发动机小。对于电动机而言,通过选择高速比的挡位来降低转速,也可以提高电动汽车的总体效率水平。

高效分工

通常情况下,混合驱动由内燃发动机和电动机结合而成。它承担着多重任务:在加速时,电动机给内燃发动机提供动力支持(增压)。在制动和推进时,电动机作为发电机进行发电(回收利用)。根据设计的不同,它还能单独驱动车辆——甚至实现长路段的纯电力行驶(插电式混合动力驱动)。