汽车为什么要使用变速箱？变速箱有什么奥妙？

我们来探讨一下汽车变速箱的相关知识，看看汽车到底为什么需要使用变速箱：

发动机的动力输出范围较小，因此直接输出的转矩变化范围也较小。在汽车高速行驶时，所需的转矩较小，但在起步、爬坡等情况下，需要较大的转矩。如果直接将发动机的动力作用于汽车行驶，很多时候难以达到我们所需的转矩。此外，如果没有变速箱，汽车的倒车功能也无法实现。

那么，变速箱是如何调整发动机输出的转矩呢，这涉及到杠杆原理和齿轮的作用。简单来说，变速箱是将低转矩转换为高转速或低转速转换为高转矩。它的作用主要是改变发动机传动比、扩大驱动轮的转矩和转速变化范围，以及在发动机转向不变的情况下实现倒车功能。此外，汽车的变速箱还可以利用空挡中断发动机动力的传递，从而让发动机能够启动和怠速。

无级变速箱也叫无段变速箱，最早是由荷兰人发明。与普通变速箱相比，无级变速箱省去了大量复杂、笨重的齿轮组合变速传动，仅用两组齿轮进行变速传动。简单来说，无级变速箱通过改变驱动轮和从动轮传动带的接触半径，实现变速。相对来说，无级变速箱能够实现传动比的连续改变，得到传动系统与发动机工况的最佳匹配，不仅能提高搭载无级变速箱车辆的燃油经济性和动力输出强度，还能让驾驶员操作更加简单、方便，提高驾乘舒适性。

虽然无级变速箱也拥有自己的档位，如停车P挡、倒车R挡、前进D挡以及空挡N挡等，但在换挡前进时，它会自动换挡，并且平顺性很好，不会让人感受到跳动。为了实现无级变速，传动方式通常采用液体传动或者电力传动两种类型。

液体传动分为两类：其一是液压式传动，由泵与马达组成，适用于小功率和偏小的中功率传动。第二是液力式传动，通过液力耦合器或者液力矩进行变速传动，适用于与大功率发动机配合。液体传动可以调节范围大小、吸收冲击并防止过载，具有较高的传动效率和使用寿命，但也存在制造要求高、价格贵、输出特性为恒转矩、运转时容易漏油等问题。

电力传动主要分为三类：第一是电磁滑动式传动，结构简单、制造成本低、便于操作维护，但滑动大、效率低、发热严重，不适合长时间使用。第二是直流电动机式传动，能够改变磁通或者电驱电压达到调速的目的，但制造成本高、难以维护，目前基本被交流电动机式替代。

第三就是交流电动机式传动，可以实现改变电极、调压以及变频进行调速，优点是调速性能好、范围大、效率高、体积小并且可以自动控制，缺点是低速时传动效率低、运转不够平稳，并且价格相对较高。

以目前主流车型来看，使用无级变速箱的车辆主要采用液力机械式无级变速箱以及金属带式无级变速箱。国内市场有很多车型采用这种技术，如天籁、轩逸、本田思域、本田飞度、帝豪等。相对而言，无级变速箱已经是时下各车型最常用的变速箱类型。