变速箱的功能究竟是什么，汽车不要变速箱行不行？

在讨论变速箱的时候总会提到「顿挫」或「平顺」这两个词，不论MT、AT、DCT、CVT，似乎都有司机反映有这种问题；那么能不能不给车辆安装变速箱，没有它不就没有这个问题了嘛。

其实汽车可以不用变速箱，但要以发动机的类型来决定、燃油车是离不开变速箱的；变速箱的功能自然是“变速”，这说起来就像是废话，但为谁变速、如何变速，这两个问题还有很多汽车爱好者搞不清楚。那就以自行车作为参考分析吧，普通自行车（以共享单车为主）没有变速器，前后各有一个大小牙盘；一般山地车或公路车都有变速器，脚蹬子的位置大都有2~3个牙盘且大小不一，后轮位置有多个牙盘。

图1、普通无变速器的自行车

图2、自行车变速器机构

普通自行车等于“直驱”，前牙盘大、后牙盘小，这个速比等于汽车的高速挡；因为前牙盘转一圈就能带动后牙盘转很多圈，后牙盘的转速等于车轮的转速。那么只要前盘蹬得快则后牙盘的转速就会很高（车速很快）、反之则会很慢——调整车速的基础就是蹬踏的速度，腿等于发动机，蹬踏速度等于发动机转速，用转速不就可以调速了嘛。

然而人就像是内燃机，不适合长时间高速度蹬踏，否则会非常累、容易高温甚至“宕机”。

而且在陡坡的时候还蹬不动，原因在于“大小牙盘”的速比是用于放大车速，但蹬踏一圈输出的扭矩是有限的；前牙盘转一圈的动能不大、还要分配到后牙盘上进行“缩减”，后牙盘每转一圈的动能会减少很多，低到几乎难以克服重力和行驶阻力。所以上坡的时候蹬起来很费劲，除非能爆发足够大的扭矩（猛蹬）才能爬坡，可是这又会很费“口粮”。

【变速器】对于自行车而言是为了省力（省力就是节省“口粮”），对于燃油车的内燃机而言是为了能正常驾驶。

变速自行车在爬坡的时候可以把前牙盘拨到最小的位置，后牙盘拨到最大的位置；此时的状态就是前牙盘转很多圈、后牙盘和车轮才能转一圈，重点在于前牙盘的行驶阻力来自后轮、“小大组合”的速比等于把每次蹬踏的阻力减小了很多倍，蹬踏的时候就不会感觉很累且可以蹬得很快。

反之前牙盘每次蹬踏转一圈就能够输出一次动力（扭矩），前牙盘转很多圈、后牙盘才转一圈，这就等于后轮转一圈的转矩是前盘的很多倍，瞬间的爆发力超过行驶阻力则能够正常爬坡了。这就是变速器的功能，没有变速器的自行车爬坡时蹬不动，没有变速箱的燃油汽车压根无法爬坡，所以燃油汽车离不开变速箱。然而蹬快一点，利用惯性力不能爬坡吗？

燃油汽车之所以离不开变速箱，原因正是起步、加速、爬坡的过程中要合理控制车速，爬坡的时候可以在平路加速、通过惯性力冲坡，但起步的时候没有惯性力要怎么办呢？

结果只能依靠发动机在低转速时输出高功率（足够强的动力）才能驱动车辆正常起步，但是内燃机做不到；充足的动力依靠的是「转速×扭矩÷9549＝功率」，起步时发动机转速低，内燃机为转速越低扭矩越小，所以低转速时的功率也会很低，动力压根不足够正常起步。想要跳过变速箱正常起步的话，需要做的是起步之间就把发动机拉升到高转速、之后再让发动机与车轮结合；可是结合瞬间的转速过高、功率过大，这一瞬间就会让车辆“弹出去”，起步速度无法控制必然会影响驾驶安全，同时会影响传动系和发动机曲轴的使用寿命。

综上所述，燃油车必须有变速箱，而且要像自行车的变速器一样有多个前进挡；起步加速时为“小大组合”、类似于自行车前小后大的牙盘组合，随着车速的提升为前牙盘越来越大、后牙盘越来越小，高速驾驶时变成普通自行车一样的“大小组合”、用于放大车速、降低转速（蹬踏速度）以降低燃油消耗和体能消耗。

这就是变速箱的意义，至于各类变速箱都会产生顿挫，原因是换挡时要停止动力输出，就像是自行车换挡时也不能正常蹬踏、切换牙盘后才能正常蹬；那么换挡过程就会因失去动力而滑行减速、换挡完成后再加速，减速时人往前倾、加速时人往后靠，前后这么一晃荡就是所谓的顿挫了。只要换挡就会有顿挫，没有什么变速箱可以例外，包括模拟挡的CVT。

只有搭载电驱系统的车才不用换挡！

燃油动力的摩托车需要变速箱，低标准车型用无级变速器，高标准的跨骑用国际档或循环档（MT/AMT）；但是电摩不论性能强弱都不用换挡，说白了就是都没有变速箱，这是怎么回事呢？

电机也是发动机的一种，它也有转速越高能耗越高的问题；但是电机转化动力过程中的损耗很小，内燃机热效率能有平均30%就算很不错，剩下70%的热能都被浪费了；而电机最高可超过97.5%，损耗极低也就不担心高转速运行会费电了。只是起步加速时如果转速过高、功率过大，起步难道不会很冲或失控吗？这就要看普通内燃机和电机的扭矩曲线差异了。

电机起步就能爆发最大扭矩，假设某摩托车用的内燃机有30N·m，它要把转速拉升到6000转左右才能达到峰值，在此之前的、很宽的转速区间内的扭矩都很小，对应功率自然也会很低。但是电机起步瞬间就能爆发30N·m，扭矩可能要到上万转才能开始下滑；那么起步的扭矩足够大则功率也能“适中”——低转速×大扭矩＝合适起步的功率，这就不需要变速箱了。

所以电瓶车和高性能电摩都是直驱，电机直接驱动车轮，依靠电机的转速来调速即可；转速的升降很平顺，电驱车自然也会非常平顺，电动汽车也是同理的。

结语：燃油车离不开变速箱，装备内燃机的车型只有混动车和增程式可以不用变速箱换挡，但ECVT架构的混动车的内燃机也不适合总参与驱动；电动汽车不需要变速箱，除非是一些用低转速电机的重卡才需要用AMT。

内燃机就像是人，体力有限，要考虑磨损、高温和报废的问题，变速箱是有必要的；电机没有这些顾虑，所以未来的机动车都会是电驱，就像是电摩淘汰油摩一样。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

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