燃油车与纯电动车不同,前者都具有变速箱,而后者只有一档减速后由电动机直接驱动车轮。但是,燃油车是否能像电动车一样,由发动机直接驱动车轮呢?这样的实现并不容易,原因主要有以下几个。
首先,发动机的扭矩不足。所有燃油车都配有变速箱,这样变速箱便可以调节发动机传递给驱动轮的扭矩。而且无论档位如何,发动机最终输出到车轮的扭矩都会被放大。只不过放大倍数不同。例如,在一档中,扭矩被放大了约13倍;而在五档中,扭矩被放大约2.8倍。即使将发动机的扭矩放大2.8倍,五档在很多情况下也只能用于等速行驶,加速性能和爬坡性能较差,提速慢,爬坡动力不足。更难想象发动机不经过扭矩放大直接驱动车轮的效果。
第二,发动机直接驱动,速度不理想。如果发动机直接驱动车轮,车速将会有多快呢?例如,家用车最小的车轮直径约为58.6厘米,一圈行驶距离为1.84米。如果这样的轮胎转速为800转,对应的车速将会达到约88.3公里/小时。但是,怠速这么高,还要考虑车辆的安全性和稳定性等问题。
第三,发动机转速范围很小。有些人可能会说,在发动机上加一个减速齿轮就可以解决扭矩和转速的问题。虽然听起来很不错,但实施起来并不可行。因为减速比难以选择,如果减速比过大,虽然扭矩足够,但是车速就较慢。如果减速比稍微小一些,车速可以提高,但是扭矩不够。这就好比手动挡汽车只有1档或5档,无法正常行驶。此外,即使发动机最高转速可以达到8000转,但实际上高效率转速范围很窄。日常驾驶中,最常用的速度介于1500-3000之间。转速过高会进入低效率区间,加剧油耗,增加发动机噪音,影响使用寿命。在日常使用中,这样的设定完全不合适。当然,也有例外,如某些日本厂商的混合动力技术,发动机可以直接驱动车轮。但并不是所有工况下发动机都由驱动轮驱动,因为发动机和驱动轮之间有减速机构和离合器。
因此,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。