电动汽车动力总成，汽车变速箱的这个东西啥用处？

汽车变速箱功能电动汽车动力总成：变速。这是个顾名思义的物件，问题的核心是为什么需要变速、如何实现变速以及不同类型发动机对变速箱概念的区分，三个问题的具体答案如下。

1：汽车为什么需要变速？

这一问题很容易理解，汽车在不同的路段需要以不同的车速行进以满足不同的通勤效率并保证安全。比如在机动车、非机动车与行人共享路权的城市道路中驾车，车辆的速度必须低一些保证保证遇到障碍即使制动停车；而在城市快速路或国道省道，道路几乎一马平川自然可以适当提高车速节省时间；而在封闭式只为机动车提供路权的高速公路上，车辆以120km/h高速行驶也能保证安全；所以汽车在不同的道路上需要“变速”实现高低速的匹配，这就是需要变速箱的原因，而有发动机为什么不能直驱而需要变速呢？

注解：直驱概念可理解为发动机输出轴直接驱动车轮，发动机的一转即为车轮的一转；加入变速箱则等于发动机转很多转车轮转一圈，或则发动机转一圈而车轮转数圈，结构参考下图。

核心问题与答案-2汽车的变速箱改变的首先是发动机的转速，其次是改变车速。燃油动力汽车搭载的动力元为内燃式热机，也就是俗称的发动机；然而发动机是一个笼统的概念，指消耗一种能量并将其转化为动能的机器，细分之后外燃机、星型机、蒸汽轮机、电动机都属于发动机。而燃油车使用的内燃机指消耗燃料在发动机集成的气缸内部燃烧做功，以高温燃烧化学反应产生的分子运动转化为动能；而分子运动必然会产生大量的热能，在高热环境中运行的机器必然会产生磨损，即使有机油的润滑与冷却系统的恒温也会产生正常磨损，参考下图结构。

温度越高发动机机油的润滑能力越差，冷却系统的运行负荷也会越大；而内燃机依靠燃烧燃料产生动能，消耗的燃料越多则分子运动的整体强度越大，产生的温度自然也会越高。那么假设汽车没有变速箱的话，发动机直驱车轮则为发动机转速越高车速也就越高，发动机持续以高转速运行则必然产生非常高的温度而导致内燃机运动部件的严重磨损，对于冷却系统也会是非常严峻的考验。同时燃料被点燃后的高温化学反应是分子的运动，运动必然产生振动，而振动是产生噪音的基础；也就是说内燃机以高转速运行也必然会产生非常大的振动加速磨损，同时巨大的噪音也会损伤人的听觉系统。

没有变速箱的直驱汽车会让内燃机的耐用性极其差，同时也会让驾驶汽车成为驾乘振动严重的星型发动机的螺旋桨飞机一样煎熬，想要让汽车普及成为普通人的代步工具则必须解决这些问题，解决的方式正是加入变速箱。主流的MT手动和AT/DCT自动变速箱，这些变速箱依靠多个齿轮组合形成不同的齿轮比，以齿轮比实现放大的发动机的扭矩或者降低发动机的转速并提高车速。

上图图解：这是1挡的齿轮比，小齿轮可理解为由发动机通过离合器驱动输出动力的齿轮，另一齿轮是由“发动机齿轮”带动旋转，用以向车轮输出动力的“动力齿轮”。发动机齿轮直径小齿数少，其旋转多圈才能带动动力齿轮旋转一圈，这种状态是发动机高转速而车辆低车速；不过发动机单位时间内转速越高输出的马力则会越大，1挡用作起步需要克服很大的阻力，且起步后道路情况负责又不适合实现很高的车速，所以此时需要用这种齿轮组合实现大马力低车速。

上图图解：这是5挡（高档位）齿轮比，此时由发动机驱动的齿轮变大很多，而驱动车轮的动力齿轮变小了很多。这种组合等于发动机齿轮转一圈而动力齿轮转数圈，运行状态则为发动机低转速而车辆实现了高车速；车辆在高速行驶中需要克服的阻力并没有那么大，发动机低转速运行输出的小马力足以保证车辆行驶，所以发动机可以通过这种齿比以低转速低磨损低噪音运行。简而言之变速箱从1挡到5挡（或更多档位），由发动机驱动的齿轮越来越大，“动力输出齿轮”越来越小，从而实现越来越高的车速都可以通过齿轮比把转速稳定在固定的区间。

这就是变速箱的作用与价值，但是并不是所有的发动机都需要这种变速箱或需要变速箱。比如新能源汽车使用的电动机则只需要一个档位的变速箱，因为电动机的结构要比内燃机简单太多，内燃机通过气缸内燃油爆燃推动活塞带动连杆带动曲轴运转，动力输出的方向被改变了一次。而电动机只有一根转子通过轴承直线的输出转矩（动力），简单的结构决定了磨损只是轴承而已；其次依靠电流输出形成电磁场形成动力场的过程，与燃烧燃油爆燃做功产生动能相比几乎是静态的产生动力，也就是说电机几乎无噪音无振动无磨损，那么这种机器自然可以实现很高的转速。

事实也是如此，电动机可以轻松达到15000转左右的高转速，在保证NVH理想的前提下理论上是绝对可以直接驱动车轮的。但由于转速太高会导致车速太快，为了降低车速并且降低转速以降低电耗，电动机匹配了一种只有一个齿轮比的减速器，通过这一齿比把转速拉低到车辆运行需要的转速范围即可。

这种与变速箱概念相同的减速器结构更简单且耐用性更强，重点是依靠电动机调速实现了可靠性很高的齿轮概念CVT。其次低转速电机可直驱车辆无需变速箱，驱动飞机的星型发动机也无需变速箱，所以变速箱并不是所有交通工具的必需品。

变速箱的类型与概念-3MT手动变速箱指利用换挡杆控制齿轮组结构改变不同的档位（ 齿轮比），用离合器踏板控制离合的分离与结合。离合器的作用是在结合状态下被发动机飞轮带动接收动力，分离状态下断开飞轮与离合器的连接，并在断开过程中换挡。

AMT机械自动变速箱是手动变速箱的自动化升级版，利用电机控制换挡结构与离合器的分离与结合，通过TCU控制程序综合多个传感器自动判断换挡；换挡的原理与步骤和MT相同，所以换挡时依旧会有顿挫。

DCT双离合变速箱可理解为两组AMT变速箱的集成，利用两组执行离合器控制两根输出轴，每根轴上分别安装奇数1357和偶数2468档位，以交叉式的准同步状态半联动换挡。这种结构实现了换挡速度极快且换挡时持续半联动保证动力持续输出，理论状态会很平顺且传动效率很高；不过普通的干式双离合器因频繁半联动会导致磨损严重所以并不可靠，理想的双离合变速箱是将离合器固定在油腔内，利用变速箱油润滑和散热以保证耐用性的湿式类型。

AT变速箱换挡结构也是齿轮组合，但传动结构并不是离合器而是液力变矩器。利用发动机带动泵轮运转，泵轮搅动变速箱油通过导轮使其不断挤压撞击涡轮运转实现动力的输出；这种依靠液力传动的变矩器会有些动力损耗，不过理论上也做到了无磨损，所以AT变速箱的使用寿命非常的长。

CVT变速箱同样使用液力变矩器传动，但换挡结构依靠的不是齿轮组，而是两组液压锥形轮夹住一条钢带，利用带轮钢带之间的摩擦力实现变矩变速。然而金属之间的摩擦必然产生磨损，而换挡结构又是变速箱的核心；所以CVT变速箱总成是一个损耗件，在经历十几万公里或稍微多一些后会因磨损出现打滑，变矩变速时会因为打滑造成动力损耗导致性能变差油耗升高，最终一定无法正常使用，解决的办法是更换总成，这种变速箱非常之糟糕。

总结：上文内容为变速箱存在的价值，不同类型发动机需要的不同变速箱，以及主流变速箱的特点，如认为有价值的话请转发分享吧。

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