帶你全面認(rèn)識變速器（一）變速器的作用

　　編者按：只要隨便問問準(zhǔn)備購車的人，幾乎都能從他們口中聽到關(guān)于變速器的議論：性能代表DSG、節(jié)油高手CVT、微車小車最愛AMT、手自一體Tiptronic,豪華寶馬8擋變速器等。當(dāng)然，互相拆臺的也不在少數(shù)，DSG的粉絲鄙視CVT的駕駛感覺軟綿綿；支持傳統(tǒng)手自一體的用戶也嘲笑DSG小毛病多；當(dāng)然別忘了，還有一直固守手動(dòng)擋的“保皇派”，任何自動(dòng)變速器在他們眼里都是異端邪教，不值一提。

　　汽車工業(yè)的百年歷史中，肯定沒有任何一個(gè)時(shí)代的變速器技術(shù)能比得上今天那么深入民心和豐富多彩，我們也幾乎能斷言，在下一個(gè)百年，變速器技術(shù)對人們購車的影響肯定也比不上我們這個(gè)時(shí)代：在不久的將來，現(xiàn)在意義的變速器會可能會完全銷聲匿跡。

　　技術(shù)的發(fā)展是因?yàn)槿藗兊男枨�，而人們最大的需求就是：越來越方便、越來越高性能的汽車。例如無論有多少“手動(dòng)擋�；逝�”，自動(dòng)擋汽車都在迅速蠶食手動(dòng)擋汽車市場。變速器只不過是追求過程中一種衍生的樂趣而已，它自身的存在和發(fā)展其實(shí)都來自動(dòng)力源，也就是我們常說的發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　在電驅(qū)時(shí)代來臨之前，為了榨干傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能極限，加上廠商對汽車文化不同的理解，我們或許將會在一二十年內(nèi)看到汽車工業(yè)史上最為精彩的變速器大戰(zhàn)。我們將會以一個(gè)系列文章，通過變速器技術(shù)的發(fā)展史，給網(wǎng)友深入地講解變速箱技術(shù)，提供購車的參考之余，進(jìn)一步提高變速器的使用技巧，加深對汽車的理解。

　　變速器的出現(xiàn)

　　世界上第一臺汽車是由德國工程師卡爾.苯茨(KartBenz)在1886年發(fā)明的，當(dāng)時(shí)并沒有變速器。目前被廣泛承認(rèn)的第一臺汽車變速器則出現(xiàn)在1894年。法國工程師路易師·雷納·本哈特和埃米爾·拉瓦索爾在其制造的本哈特—拉瓦索爾汽車上準(zhǔn)備了他們發(fā)明的變速器。直到1904年，本哈特—拉瓦索手操作滑動(dòng)齒輪變速器被汽車界普遍采用，從此改變了汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，變速器也正式踏進(jìn)歷史舞臺。而當(dāng)時(shí)變速器的原理，和現(xiàn)在手動(dòng)變速器的原理幾經(jīng)基本相同了。

　　變速器出現(xiàn)的原因:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)存在固有缺陷

　　變速器不是一起一開始就有的，同時(shí)如前文所述，變速器也不可能永遠(yuǎn)存在。聽起來很可悲，因?yàn)樗�的存在只不過是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的不完善而已。

　　在汽車工業(yè)的百年歷程中，發(fā)動(dòng)機(jī)都是由燃燒燃料來驅(qū)動(dòng)，無論汽油還是柴油，無論活塞式還是轉(zhuǎn)子式。它們共同的特點(diǎn)都是等待燃料在其內(nèi)部燃燒后膨脹而輸出動(dòng)力，因此稱為內(nèi)燃機(jī)。由于燃燒和膨脹都需要時(shí)間，由此導(dǎo)致了內(nèi)燃機(jī)的特性并不能滿足汽車的使用。

　　汽車的動(dòng)力需要可以理解為瞬時(shí)的。在起步的時(shí)候，汽車需要大的扭矩推動(dòng)，小的轉(zhuǎn)速即可；而在高速公路巡航的時(shí)候，汽車需要一個(gè)比較小的扭矩，和一個(gè)比較高的轉(zhuǎn)速，利用慣性就能一直在高速上飛奔；而在超車的時(shí)候，汽車既需要大的扭矩作為加速之用，又需要很快的速度攀升。扭矩和轉(zhuǎn)速綜合起來就是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，因此，只有當(dāng)汽車在很高的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，才有可能迫使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大功率。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍是被規(guī)定在怠速和最高轉(zhuǎn)速之間的。而在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩和功率并不能保持一致，其相應(yīng)的最大值只能在規(guī)定的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)。如果用一句話來概括變速器的作用，那就是：改變發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速，使其適應(yīng)車輛瞬時(shí)的需求。

　　傳動(dòng)比 比檔位數(shù)更重要的數(shù)據(jù)

　　就是由于發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車需求之間的矛盾，才有了變速器生存的原因。例如汽車剛起步，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在很低的區(qū)域，相應(yīng)的扭矩也很低，這時(shí)候就不滿足汽車所需要的高扭矩低轉(zhuǎn)速的要求。此刻的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大約在1000轉(zhuǎn)以下，不過實(shí)際上，車輪也不需要這么高的轉(zhuǎn)速，每分鐘幾十到幾百轉(zhuǎn)就夠了。這個(gè)時(shí)候，變速器就將發(fā)動(dòng)機(jī)輸入的轉(zhuǎn)速降低，由于速度降下來了，也就是說扭矩上去了。剛好能滿足車輛起步時(shí)低轉(zhuǎn)速、高扭矩的需求。假設(shè)變速器在1擋的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)3圈，經(jīng)過變速器的變速后，只輸出1圈，同時(shí)扭矩也增加3倍（不考慮摩擦損失），這樣就完成了降低轉(zhuǎn)速、增加扭矩的目的。這個(gè)擋位的傳動(dòng)比就是3。 

　　汽車在高速中運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在2000轉(zhuǎn)以上了，相應(yīng)的扭矩也上升到了一個(gè)不錯(cuò)的水平。這時(shí)候的汽車需要的往往是一個(gè)比較小的扭矩和一個(gè)比較高的速度。變速器就可以把發(fā)動(dòng)機(jī)輸入的轉(zhuǎn)速提高，由于速度升上去了，同時(shí)扭矩會下降。正好滿足汽車的需要。如果發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)0.9圈，變速器就能輸出1圈，這個(gè)檔位的傳動(dòng)比就是0.9。

　　為了滿足汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的速度下都能協(xié)調(diào)工作，變速器往往被設(shè)計(jì)成具有多個(gè)擋位可以選擇。變速器的擋位設(shè)計(jì)也是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)不斷地進(jìn)步而進(jìn)步的，早期的發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足，因此變速器能起到的都是減速增扭，傳動(dòng)比都是大于1的。但隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率越來越強(qiáng)勁，現(xiàn)代轎車一般都具備傳動(dòng)比小于1的擋位。

　　在這里舉一個(gè)基本的例子：1檔3.704；2檔2.202；3檔1.414；4檔1；5檔:0.802。這是一個(gè)當(dāng)今典型的變速器各檔位的傳動(dòng)比，從中我們看以看到，這個(gè)變速器有4個(gè)檔位的傳動(dòng)比是大于1的，一個(gè)小于1的擋位我們通常稱為超速擋。由此可見，整個(gè)變速器的變速范圍在3.704-0.802之間。

　　當(dāng)然，變速器還有一個(gè)很重要的功能就是提供倒車。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)之后只會朝著一個(gè)方向轉(zhuǎn)，因此還需要變速器提供反向旋轉(zhuǎn)的擋位，這個(gè)檔位我們稱為倒擋。不過一般在討論變速范圍的時(shí)候，指的都是前進(jìn)擋，正如沒有人說自己的5擋變速器是6擋的一樣。

　　由于變速器的作用就是將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變成車型行駛需要的轉(zhuǎn)速（我們姑且忽略傳動(dòng)系統(tǒng)上另一個(gè)相對簡單很多的減速部件），因此變速范圍和檔位數(shù)量就顯得格外重要。爭論和分歧也是從此而來。不過電動(dòng)機(jī)具有和內(nèi)燃機(jī)完全不一樣的特點(diǎn)，現(xiàn)在甚至已經(jīng)出現(xiàn)了直接套上輪子就可以驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。而就在這個(gè)電驅(qū)時(shí)代全面來臨之前，變速器正在進(jìn)行一場史無前例的大戰(zhàn)。由于篇幅所限，開篇就到此為止了，希望網(wǎng)友能記�。耗壳暗淖兯倨鞫家虬l(fā)動(dòng)機(jī)而生的。其后我們將會圍繞變速器這個(gè)最根本的作用，進(jìn)行深入講解。