为什么燃油车离不开变速箱，而纯电动车就不需要？

我们都知道燃油车需要变速箱，行驶中需要来回换挡。而纯电动车就没变速箱这说法，只有一个所谓的单级减速齿轮。那为什么燃油车需要变速箱，而纯电动车就不需要了呢？今天咱们就来聊聊这个话题，弄清楚这个原理后相信大家对汽车的认识会更进一步。

燃油车为啥需要变速箱

燃油车需要变速箱主要是因为发动机不同转速下动力、油耗差异太大了,不用变速箱几乎寸步难行。

先说起步，按照国标规定，正常铺装道路最大坡度为9%，现在假设有一辆车自重1.6吨，满载5人，平均体重75公斤，车轮直径0.7米，开始从静止起步爬这个坡，大概计算得出车轮端需要输出610牛米的扭矩，目前为止量产的家用车里似乎还没有哪辆车能输出这么大的扭矩吧？所以这时候必须给发动机装一个减速齿轮，放大发动机的扭矩，这就相当于一档了。假设发动机怠速最大扭矩为80牛米，那么这个齿轮减速比应该为7.625，也就是说发动机转7.625圈，车轮转一圈，发动机转速降低了，但是扭矩放大了7.625倍。

但是只有一个档位显然无法满足行驶的要求，因为家用车发动机最大转速普遍只有6000转，如果发动机与车轮之间减速比为7.625，那么发动机达到最大转速时车轮转速只有786转/分，车轮直径0.7米，对应车速就是103.75公里/小时。这速度上高速都不让你走快车道，而且发动机转速都飚到6000了，人家开十年换车，你这可好，跑趟高速就换车。所以这时候就需要增加高速档位以降低高速行驶时的发动机转速。

不仅如此，发动机想要省油，也必须配备多个档位的变速箱，因为发动机不同转速下油耗差异太大了。发动机运行时活塞、连杆、曲轴、飞轮等等部件都在转动，而且随着转速的升高这些部件的惯性力和摩擦力都会成倍增长，这使得发动机转速越高，损耗就越大，油耗就越高。所以燃油车不仅需要变速箱，还需要多个档位的变速箱，这样在行驶中依靠不同档位匹配出合理的发动机转速才能降低油耗，否则燃油车的油耗将不忍直视，你可以试着用2挡4000转跑几公里，然后看一下平均油耗就明白了。

所以说发动机的动力和油耗特性决定了燃油车必须要用变速箱，而且必须是多个档位的变速箱。

电动车为啥不需要变速箱

严格来说电动车也有变速箱，只是这个变速箱只有一个固定挡位，称为固定齿比变速箱，简单来说就是一个减速齿轮。由于电动机转速范围广，而且在全转速范围内都拥有特别高的效率和动力性，所以电动车只需要配备一个挡位的固定齿比变速箱就可以满世界跑了。

还是假设一辆纯电动车爬9%的坡，假设车辆自重2.2吨，满载5人平均体重75公斤，车轮直径0.7米，电动机最高转速1.2万转/分。通过计算可以得出爬坡时车轮端需要800牛米的扭矩，而该车辆电动机最大输出扭矩为300牛米，那么只需要给电动机装一个减速比为2.67的固定齿比变速箱就可以满足爬坡起步需求了。

然后就是最高车速了，假设该车设计最高时速为160公里/小时，此时对应的车轮转速就是2667转/分，对应的电动机转速就是7120转/分。而该电动机最高转速为1.2万转/分，所以在电动机的转速范围内完全可以应付整个行驶工况。不过现实中电动汽车变速箱减速比远比2.67要大得多，因为减速比越大，对电动机扭矩的放大倍数越大，这样车辆加速性能就越好。虽然这样会导致车辆极速下降，但是对于家用车来说正常行驶时的动力性远比你能跑多快要重要得多。不过目前也有一些纯电动的性能车为了参数好看而选择两个档位的变速箱，即照顾了加速性，又照顾了极速。

看到这里估计有人要问了:电动机只用一个减速比，高速行驶时电机转速很高，会不会像发动机那样油耗很高而且耐久性下降呢？其实完全不用担心这个问题，因为电动机的结构特性决定了其高效率转速区间特别广，而且在设计转速范围内都有很高的耐久性。电动机是靠电磁力运行的，本身转化效率就很高了，再加上电动机结构简单，运动方式为单一的旋转，而且运动部件只有转子和轴承，所以转速提升所引起的损耗很少，因此不会出现由于高速行驶电机转速太高而导致电机效率和耐久性大幅度下降的问题。

所以说燃油车想要正常运行，必须配备多个档位的变速箱，而电动车由于电动机特殊的动力性和高效性以及更宽的转速范围，只匹配一个减速齿轮就足以应付日常用车的需求了，因此就不需要再加变速箱了。