发动机不用变速箱，直接刚性动力输出能行吗？

燃油车都有变速箱，而纯电动汽车都是电动机经过一级齿轮减速后直接驱动车轮。那么燃油车能否像电动车那样用发动机直接驱动车轮呢？很明显这是难以实现的。主要有这几个原因。

燃油车都有变速箱，可以调节发动机传递给驱动轮的扭矩。而且不管哪个挡位，发动机最终输出到车轮的扭矩都是被放大的。只是放大的倍数不同而已。

比如上图这辆车，一档扭矩放大了3.462×3.762倍，大概就是13倍。而五档扭矩放大了0.756×3.762倍，大概是2.8倍。

即便在发动机扭矩放大了2.8倍的情况下，五档很多时候只能用于匀速行驶，其加速性能和爬坡性能都比较差，提速慢、爬坡动力不够。很难想象发动机直接驱动车轮的话扭矩没有放大会是什么样的情况。

发动机怠速转速都要800转左右了，如果发动机直接驱动车轮的话那么车速会有多高呢？目前家用车最小的车轮估计就是165/70R14的规格了，这种轮胎直径大概为58.6厘米，转动一圈行驶的距离为1.84米。这样的轮胎如果以800转/分转动的话对应的车速就是88.3公里/小时。怠速运行车速都这么高了，这车怎么开？

有人会说我们可以给发动机加个减速齿轮，这样就解决了扭矩和车速的问题了。

虽然听起来很不错，但实现起来没有可行性。因为减速齿轮不好选择，减速比大的话扭矩够了，但是车跑不快。减速比小的话车能跑快，但扭矩不够。最简单的例子就是一辆手动挡车只让你用1档或者5档，你都无法正常行驶。

虽然看起来发动机最高转速可以达到8000转，但实际上高效率的区间很窄。日常驾驶最常用的还是1500~3000之间，转速太高的时候进入低效率区间，油耗会恶化，发动机的噪音也会变大，寿命也会受到影响，根本不适合日常使用。

不过也有例外，比如某日系厂家的混动技术，其发动机就是直接驱动车轮行驶的。但人家也不是全工况下都是发动机驱动的，发动机与驱动轮之间有减速机构和离合器。低速工况离合器断开，靠电机驱动。只有车速适合的情况下离合器结合，发动机才驱动车辆。

所以说内燃机的特性决定了燃油车必须匹配合适的变速箱才能正常驱动车辆。

发动机不用变速箱，直接刚性动力输出能行吗？

发动机不用变速箱，直接刚性动力输出是不可以的。因为“内燃机”与“电机”的特性是完全不同的。纯电汽车可以不安装变速箱，因为电机只要接通电源，即可在0转速下实现强大的扭矩，让车子提速好不费力，所以“纯电汽车”是完全可以省去变速箱的，但是传统的“内燃机”汽车就没办法省去变速箱了。“内燃机”转速高，在车子的起步阶段拉动静止的车身会导致“扭矩”不够用，所以要依靠变速箱的“低挡位”进行降速“增钮”，让车子能跑起来，并且逐步升挡让车子越来越快。如果没有“变速箱”仅仅依靠发动机进行输出，那么可以确定的就是车子的提速会满的惊人，油耗也会高的惊人。

实际中的例子就是，某某车子重1.5吨、发动机1.4T，170马力、220N的扭矩，而事实上这220N的扭矩是根本拉不走这辆1.5吨的汽车的。比如这辆车1档的减速比是4、主减速比也是4，在理论上这辆220N扭矩的汽车的扭矩就可以被放大到16倍，达到220N*16=3520N。这辆车厂家额定参数是220N，但在车辆实际运转的时候，1档起步时的扭矩已经达到了惊人的3520N，是这个3520N拉动的汽车。换句话说10牛顿=1千克，220N=22千克的力，一个成年男人的力量都远比22千克高的多，但是一个成年男人靠22千克的力量能把这辆车推到60KM每小时么？（60KM一档最高速度）。车子能跑起来靠的就是变速箱。总结的说，变速箱的作用就是将发动机的扭矩放大，如果没有变速箱满大街的汽车依靠曲轴进行动力输出，估计速度跑不过自行车。。

发动机不用变速箱，直接刚性动力输出能行吗？

当然可以啦。要知道卡尔奔驰老爷爷当年造的奔驰一号（1886年）就是没有变速箱的。动力由一台单缸四冲程汽油发动机提供，有着0.785L的排量和0.89匹的马力，以及15km/h的最高时速。

事实上不单是奔驰一号，在1920年以前，还有大量的汽车是没有变速箱的。比如Sunbeam-Meabley（1901、英国）、Franklin Model A（1902、美国）、Rover（1904、英国）等。

如果说现代汽车离不开变速箱那就大错特错了，毕竟还有超级跑车柯尼塞克Regara这样的另类，一挡跑过400km/h简直不能再爽了。

一台5.0L双涡轮增压V8发动机通过一个液压多片离合器直接与固定速比为2.85的主减速器相连，让这个怪物仅用时20秒就可以完成0到400km/h加速。

这是什么概念呢？布加迪威龙Super Sport需要42秒多的时间才能完成。

那是不是说变速箱就可以被忽视掉呢？

有些人解释说变速器能够扩大发动机的转速范围、扭矩范围，这个解释不假，毕竟一台最大扭矩120Nm的发动机你觉得可以拖动1.5吨左右的车，并让它快速奔袭吗？

不过呢，这么说就有点小看它的作用啦。而且柯尼塞克Regara还不是通过固定速比的方法，同样解决了这一问题吗？

其实呢，变速箱最大的作为是用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度，通过换挡改变齿比，使得发动机始终能处在最佳性能下工作。

这也是为什么我们经常说，不能单从发动机最大扭矩和最大功率就判定一款车的动力表现一样，要知道变速箱可不是吃干饭的。

发动机不用变速箱，直接刚性动力输出能行吗？

如果我们的汽车不使用变速箱，直接使用发动机的动力，直接输出到我们的车轮的话，那么我们的车辆可能永远都只能跑20公里每小时左右

所以我们的汽车发动机不使用变速箱直接动力输出肯定是不行的

我用骑自行车的方式来给大家解释，可能会比较容易理解这种自行车可能大家都见过，而且很多朋友都骑过，这种自行车就是没有变速器的自行车

当骑这种自行车的时候，我们人就像汽车的发动机一样输出的动力是有限的，想要让自行车骑得更快，那么我们就需要不断的用力但即使在平整的路面上我们也无法将这种自行车骑的很快，但是骑得越快，我们就需要不停的用力，会让我们人非常累，而我们的汽车发动机不搭载变速系统，也会让我们的发动机负荷非常大

所以在这种没有变速器的自行车上我们确实能够使用，但是效率非常非常低最终还是被淘汰了

而当我们搭载了变速系统的自行车来说，我们在速度慢慢提升之后就可以使用变速器来让我们以更轻松的方式达到更快的速度

这样的比喻是非常直截了当能够说明我们汽车发动机不使用变速箱是不可能长期使用的，没有变速箱的汽车要是跑个高速的话，岂不是把发动机都踩爆了了

发动机不用变速箱，直接刚性动力输出能行吗？

楼主指的发动机应该是指内燃机。从其功能上来说是可行的，但从使用上是不可行的。

不管是柴油机还是汽油机，其曲轴输出端都是直接刚性动力输出，通过联轴器与减速器的输入轴固定在一起，将发动机输出的能量带动减速器高速轴转动。但如果不经过减速器进行多级减速，就不能增大扭矩，不仅发挥不出应有的能力，甚至无法使用。譬如车子用高速档起步行吗？肯定动不了。用低速档起步，扭矩增大，才能驱动车轮转动而行走。

这就是发动机为什么都要有减速装置的主要原因。

发动机不用变速箱，直接刚性动力输出能行吗？

汽车不装备变速箱可以「直驱」·但仅限于部分电动汽车可以做到

Engine·引擎（发动机）是否可以不用变速箱直驱汽车行驶？几乎每一次讨论哪种类型的变速箱品质更高时，都会有读者询问汽车可否不用变速箱而直接驱动；有些人认为这是天方夜谭，但对于电驱车型比较熟悉的用户则会有更加客观的解读。

先撇开汽车不谈：电瓶车是否存有变速结构呢？答案显然是否定的，目前所有量产电摩都是用电机直驱，调整车速完全依靠类似于霍尔控制系统的电流控制单元，以电流输出强弱控制电机转速（输出功率）以调整车速。那么电瓶车都能做到，汽车会做不到吗？

【引擎】是应为发动机engine的音译，名称不同但概念是相同的；但是发动机并不是特指「活塞往复循环式·内燃式热机」，也就是燃油动力汽车装备的机型。所有能够消耗一种能量并将其转化为机械能（取动力）的机器都叫做发动机，主要类型如下。

1. 内燃机
2. 外燃机
3. 涡扇机
4. 涡喷机
5. 电动机等

在这些机器中只有部分机型需要变速箱，比如1-3型发动机；其中燃油汽车的内燃机是无法脱离变速箱直驱的，原因在于此类发动机住转化动力的方式为「燃烧」。

概念解析：燃烧的本质是可燃物的氧化反应，在反应过程中产生的光能和热能是“产物”；其中热能是可以转化为驱动力的，但是问题在于转化过程中的分子运动。

热能统称为内能，产生的基础是物体内部的原子、分子以及其他微观物体随即运动产生的动能和位能组成。热其实是这些物质不规则碰撞产生的结果，真正驱动曲轴转动并输出转矩的是原子分子的“动态”；而任何物质的碰撞都会产生振动，振动与高温并存则决定了此类依靠燃烧的发动机是不宜高转速运行的，否则机器会以非常快的速度而损坏。

往复循环：内燃机的运行原理非常简单，其气缸燃烧室内部让混合油气燃烧并产生推动力；推力推动活塞下行，活塞通过连接的连杆带动曲轴运转，曲轴以飞轮输出转矩并带动其他气缸的活塞进行“进压爆排”的四冲程动作。

这里的重点是活塞与气缸壁是存在物理接触的，而且气门曲轴轴瓦等核心结构要接触摩擦；但唯独活塞与气缸没有“轴承”的概念，摩擦则必然产生磨损，即使有机油的润滑也只是缓解而不能克服。那么摩擦的频率越高与强度越大，是不是活塞气缸的磨损程度也就会越大呢？

答案显然是肯定的，内燃机的转速越高则每分钟做功的总和（功率）也就会越大，说白了就是振动强度即使相当，但是磨损的频率会加剧；自然吸气内燃机的扭矩会随着转速增长而同步提升，振动强度与频率都会提升，所以想要让内燃机耐用就不能高频率的高转速运行。

功率车速：假设燃油汽车不装备变速箱而直驱，调整车速的方式只能是「升降转速」，来了解两个公式吧。

• 转速×扭矩÷9549＝功率
• 功率×1.36＝马力

公制马力的驱动力是固定的，标准为1马力＝75kg-每秒每米；在汽车整备质量不变的前提下，想要提升车速就得加大马力。然而在扭矩只是在小范围内波动的标准中，想要提升马力最终还得依靠转速的拉升，也就是低车速等于低转速与低磨损，高车速等于高转速与不可控的磨损。

所以燃油汽车必须用变速箱，通过不同的齿轮比实现「不用车速·相当转速」；比如1挡是小齿轮带动大齿轮与车轮运转，小齿轮转很多圈才能让大齿轮转一圈，这不就等于（小齿轮转矩×倍率＝大齿轮转矩）吗？说白了就是以发动机高转速，实现“高车速低转速”，这是重载起步牵引或正常起步需要的标准，磨损大一些也没有办法。

但是在巡航驾驶中则是发动机驱动大齿轮，带动从动小齿轮与车轮转动；此时就是“低转速·高车速”状态，长时间驾驶也是可以做到磨损可控的，这就是变速箱存在的价值。

• 高转电机·减速器
• 低转电机·AMT
• 轮毂电机·直驱

电动汽车与电摩并不都是直驱，虽然这种机器可以直驱。电机的结构非常简单，以永磁同步电机为参考，机器的定子转子是不接触的，能量转化是依靠电流在定子绕组（电磁线圈）上形成电磁场，与永磁体的磁极互斥驱动其转动。

而定子是悬浮固定，运行中只会与空气磨损而已；唯一的磨损件是转子轴承，但是这种结构又不怕磨损。重点是磁场转化动力不会产生高热能与振动，所以这种机器即使以接近每分钟两万转的高转速运行，机器也足够安静的，但内燃机以相同转速运行就会达到造型听力损伤的程度了。

问题1：电机转速过高则车辆非常容易超速，而且任何发动机都是转速越高能耗越高；所以为了控制电耗与车速，超高转速的电机都是需要匹配「减速器」的，这种机器也可以理解为变速箱。

区别是减速器往往只需要一个齿轮比，将转速拉低至合理的标准即可满足正常行驶需求；部分小功率电机使用双速比减速器，这种机器有一定意义但并不是不可取代，因为通过电机的调整可以实现相同的效果。

问题2：低转电机主要用于中重型客货车，使用这种特殊电机的原因无须赘述，简而言之为此类电机的制造成本更低。但是电动机又有一个比较有趣的特点，转速过高时会达到恒功率状态，此时发动机的扭矩是会大幅下降的，电耗显然会比较高。

所以这些车辆就不得不使用传统AMT电控机械自动变速器，以燃油汽车的标准进行增扭降速。不过也有一些大型客车用中高转速电机直驱，这就是车企技术水平差距导致的不同结果。

问题3：轮毂电机总会是直驱了，车型以电摩、特殊商用电动汽车，以及部分特殊超重型建筑机械车辆使用这种电机。此类电机的特点是转化效率可以非常高，因为减少了传动系统的损耗。

不过簧下质量又比较难以控制，对于车辆的操控感受可能是会有些影响的；所以在乘用车型中目前似乎只有皮卡与越野车进行过尝试，后期是否会普及更多车型还需要继续关注技术发展。

总结：燃油汽车总无法脱离变速箱直驱，并联式混合动力汽车同样需要，不论DM平台还是EDU/ECVT系统都不例外（后两种本就是变速箱机型）。不过增程式插电汽车是不需要变速箱的，因其内燃机只是作为发电机动力元使用。

电动汽车未来应当会全数淘汰减速器与AMT，轮毂电机其实是大有可为的哦。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

天和MCN授权发布

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