變速箱對(duì)汽車(chē)油耗和動(dòng)力的影響大嗎

其實(shí)變速箱對(duì)汽車(chē)動(dòng)力影響的直接點(diǎn)就是變速箱的傳動(dòng)比。變速箱的本質(zhì)是一個(gè)變矩器，所以我們也可以稱(chēng)之為"變矩器"。來(lái)，讓先動(dòng)個(gè)公式：功率=轉(zhuǎn)速x扭矩，即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變時(shí)，扭矩越大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低。

所以讓讓我們看看變速箱在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞過(guò)程中的作用。

我們都知道，決定汽車(chē)速度的因素是發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)的輸出功率。這是一個(gè)籠統(tǒng)的說(shuō)法，但如果要說(shuō)得更細(xì)，就是單位時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)功率最終傳遞給車(chē)輪的車(chē)輪扭矩值。

在變速箱的整個(gè)動(dòng)力傳遞過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力會(huì)大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在變速箱的作用下傳遞到車(chē)輪主驅(qū)動(dòng)齒輪比和尾齒輪減速，所以最終傳遞給車(chē)輪的扭矩會(huì)大于發(fā)動(dòng)機(jī)做功時(shí)的輸出扭矩，這就是為什么變速箱被稱(chēng)為"變矩器箱"，而這也是變速箱存在的意義。

上面簡(jiǎn)單介紹了變速箱在整個(gè)動(dòng)力傳遞中的本質(zhì)，那么它是如何改變扭矩的呢？

和手動(dòng)變速箱、雙離合變速箱、AT變速箱一樣，它們工作的核心是齒輪嚙合，也就是主動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪的比值的變矩原理。很多汽車(chē)作者也喜歡用山地車(chē)的變速原理來(lái)解釋這個(gè)原理，變速箱的原理也確實(shí)大致是這樣的。

低速時(shí)，變速箱利用直徑較小的主動(dòng)齒輪帶動(dòng)直徑較大的從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。這"直徑較大的小皮帶"齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)會(huì)使直徑較小的主齒輪承受更大的嚙合阻力和轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。此時(shí)，直徑小的主齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)幾周后，直徑大的從動(dòng)齒輪會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一次。在這種情況下，變速箱最終傳遞給車(chē)輪的速度會(huì)很低。

這時(shí)，我們可以從公式"功率=速度x扭矩"即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在低速檔狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速降低，那么扭矩自然增大，最終傳遞給車(chē)輪的車(chē)輪扭矩變大。在高擋位時(shí)，變速箱的主從動(dòng)齒輪是大直徑的主齒輪來(lái)帶動(dòng)小直徑的從動(dòng)齒輪，也就是說(shuō)一旦主齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)齒輪就已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)了幾周，這樣傳遞給車(chē)輪的轉(zhuǎn)速自然增加，然后車(chē)輪扭矩自然降低。

以上是變速箱的基本工作原理，所以在變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，變速箱可以分為兩種："稀疏的牙齒"和"密集的牙齒"。

齒薄是指變速箱中每個(gè)檔位的傳動(dòng)比范圍比較大。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，相鄰的擋位在換的時(shí)候，它們之間的速度變化會(huì)比較大。也就是說(shuō)，每次換擋之后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)下一個(gè)檔位的轉(zhuǎn)速會(huì)下降更大的數(shù)值，而密齒的意義正好與疏齒相反。

齒輪箱可分為疏齒和密齒。這是因?yàn)椴煌淖兯傧湫枰獫M(mǎn)足不同車(chē)型對(duì)速度和運(yùn)動(dòng)特性的要求。這里有個(gè)汽車(chē)熱評(píng)教你一個(gè)簡(jiǎn)單的判斷變速箱是疏齒還是密齒的方法。

很簡(jiǎn)單，看看你的發(fā)動(dòng)機(jī)的速度范圍最大扭矩輸出值。這個(gè)數(shù)值范圍越窄，越適合你的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出是為"密集齒輪"變速箱結(jié)構(gòu)，反之亦然。

如果你還能t判斷，一般來(lái)說(shuō)，排量越大，自吸車(chē)的扭矩輸出范圍越寬，這類(lèi)車(chē)適合使用稀疏變速箱，而一些小排量渦輪車(chē)或偏動(dòng)車(chē)通常使用密集變速箱。

因?yàn)槿绻褂门ぞ剌敵龇秶^大的密排變速箱，雖然每個(gè)檔位的動(dòng)力輸出會(huì)得到保證，但是要面對(duì)不斷換擋的問(wèn)題，大排量發(fā)動(dòng)機(jī)本身的動(dòng)力輸出會(huì)比較強(qiáng)勁。采用密排變速箱結(jié)構(gòu)，其傳動(dòng)比的變化范圍會(huì)相對(duì)較窄，所以對(duì)于這些動(dòng)力強(qiáng)勁的車(chē)輛來(lái)說(shuō)，每次換擋時(shí)的動(dòng)力浪費(fèi)會(huì)比較嚴(yán)重，所以這類(lèi)車(chē)輛使用密排變速箱是沒(méi)有意義的。一輛跑車(chē)為了保證每個(gè)檔位最大的動(dòng)力輸出，采用密集的變速箱可以更好的滿(mǎn)足其扭矩輸出和運(yùn)動(dòng)特性。

上面的一車(chē)熱評(píng)用了很大的篇幅來(lái)講變速箱對(duì)動(dòng)力的影響。由于篇幅有限，下面簡(jiǎn)單描述一下對(duì)油耗的影響。對(duì)變速箱油耗的影響不僅取決于齒輪嚙合過(guò)程中的功率損失，還取決于變速箱與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配程度。

讓讓我們先來(lái)談?wù)剟?dòng)態(tài)參與。除了在變矩器中損失一部分功率外，AT變速箱和手動(dòng)變速箱、雙離合變速箱一樣，相鄰檔位之間的傳動(dòng)比越大，齒輪嚙合過(guò)程中的功率損失越大。即如果用最小的主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)較大的從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪首先需要更大的動(dòng)力來(lái)克服齒輪間的阻力，而在這個(gè)過(guò)程中，這部分損失的動(dòng)力無(wú)法最終傳遞到車(chē)輪上。

這也是目前變速箱齒輪越多的原因，因?yàn)辇X輪越多，齒輪嚙合過(guò)程中的動(dòng)力損失越小，動(dòng)力傳遞的機(jī)械效率越高，變速箱對(duì)油耗的幫助也就越大。

其次，讓下面我們來(lái)談?wù)勛兯傧浜桶l(fā)動(dòng)機(jī)匹配的關(guān)系。變速箱與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配不僅包括動(dòng)力傳動(dòng)舒適性的匹配，還包括ECU與TCU的電子信息檢測(cè)與傳輸?shù)钠ヅ?。前者可以稱(chēng)為"動(dòng)力匹配"而后者可以稱(chēng)為"電子信息匹配"。

無(wú)論變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)之間采用什么樣的匹配，發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)檔位采用什么樣的傳動(dòng)比，才能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)在這種行駛工況下的動(dòng)力輸出屬性，這些都是考驗(yàn)各個(gè)車(chē)企真實(shí)實(shí)力的硬技術(shù)，同時(shí)也體現(xiàn)了車(chē)企對(duì)于這款車(chē)型的一種設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)定位?？傊?，變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配度越高，這款車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性就越好。