为什么汽车要设置变速箱调节速度而不直接采用发动机进行速度调节

Question

如题所述

Answer 1

变速器不光是为了变速。
首先，对于一般的汽油发动机，怠速时转速至少在800转以上，全速时在5000转左右。而对于跑车或者赛车的发动机，最高转速甚至上万转。而轮胎的旋转速度确实很低的（虽然轮胎肉眼看着也挺快，不过和发动机的转速相比，差距太大了，发动机全速运转时，每秒转速100转甚至更高）。因此学过机械的就知道，很多机械产品上，变速器被称为减速器。因为不管是发动机还是电动机，自身转速都很高，想要转换成实际使用的速度，一般都需要减速。
其次，变速器在变速的过程中还改变了力的大小。对于一般2.0L的发动机，转矩也就是190Nm左右。这个力其实并不大。也就是提了一桶桶装水的力，但是为什么能驱动一辆汽车呢，就是因为变速器，他将高转速、低扭矩的输出转变成低转速、高扭矩。最笨的算法就是转速1X力1=转速2X力2，也就是说1000转、190Nm的输出我们把转速降低到轮胎转速（起步时也就一分钟转100圈吧）就成了100转，1900Nm,可见，转速变低了，但是力变大了。起步更有力，更快。如果发动机直连的话，190Nm的转矩，这个车基本是不动的。因此，变速器的存在也是为了将发动机输出的转速与力转变为实际中我们需要的转速与力。也就是发动机输出功率与实际所需功率的良好匹配。
当然变速器还有很多作用，但都是其次了。不管是初中物理的杠杆原理还是高中物理的转矩等好好与实际结合下，就可以理解变速器的必要了。

Answer 2

为了解决“轻”与“灵”的问题。速比越大，在车轮同样阻力的情况下，转向越轻，但车轮转相同的转角需要方向盘的圈数就越多，也就是灵活性差了。反过来，速比越小，在车轮同样阻力的情况下，转向就费力了，但方向盘圈数就少了，也就是“灵”了。而转向阻力在中间位置小，在两边转向阻力大，选小一点速比，转向灵了，但在两边就重了。选大一点的速比，在两边转向轻了，但中间位置转向就不灵了。为了解决这一对矛盾，采用可变速比的转向器，两者都兼顾上了。可变转向速比在中间速比小，向两边速比逐渐增大。

Answer 3

总之就是，发动机带不动车子，发动机特点是转速高力气小，通过变速箱调节，就可以输出转速低力气大，这样就能带动车子了。

Answer 4

发动机转速太高，传动装置受不了，在一个你真的想开飞机吗？

Answer 5

发动机怠速最低800转，最快1W多转，你想开飞机吗？