为什么内燃机车都需要变速器？

只要是以内燃机为动力源的机械、就必然存在调速装置（变速器），无论是内燃机汽车、内燃机火车、甚至内燃机飞机都必须要有变速器；原因在于内燃机特性，转速低、扭矩低，转速零、扭矩零，大型机械重、内燃机不经过扭矩放大，想完成驱动难，汽车一吨多、离合抬快都熄火，更不用说内燃机火车了！

多说一句，即便是电动车其实也有变速器、只不过它的变速器只有一个挡位，也可以理解成

只有固定唯一的传动比

，所以我们也可以说电动车变速器是

固定传动比变速器

；比如说特斯拉电车、只有一个传动比1.08（大概是这个数值、记不太清了），对比下图

六速汽车变速器

的齿轮比，特斯拉电车相当于汽车变速器的四挡，只是汽车变速器可以调换多个挡位，大多数电车只有一个挡位（不是不能配多挡，只是目前一个传动比就够了）！

这就是电机与内燃机的差异，内燃机拖动机械往前走、需要达到一定的转速，因为内燃机的

输出功率

等于

输出扭矩、转速的乘积，

也就是公式

输出功率=输出扭矩*转速

，所以

输出功率如果是零

、或

输出功率无法对抗负荷完成机械起步时

，一旦离合接驳、内燃机必熄火；所以内燃机需要较高的起步转速、而获得这种高转速就需要用变速器来调速，即便不能配备多个传动比、但至少要配备一个低速挡，如上图后五个挡都可以去掉，只配备一挡、4.31齿轮比足够完成起步，对吧（只是举例，实际上二挡也能起步）？

火车发展的几个阶段

1.外燃机车

2.内燃机车：类似内燃机汽车。

3.柴电机车：利用柴油发电、再用电驱车辆。

4.电动机车：就是目前咱们乘坐的机车。

外燃机车过于久远、鄙人就不细说了；上世纪初、内燃机车被打造，因为是内燃机驱动、而且整列火车重量太大（负荷大），所以内燃机车必须要有

调速装置

，早期的设计采用过

机械传动、液力传动

，实际上这机械传动、就有些类似咱们汽车上的手动变速器，而液力传动则相当于咱们现在的

液力变矩器

，只不过设计对象不同，汽车的

齿轮承受的负荷

、是没办法和火车变速器齿轮相比的，一辆汽车最多两吨出头、一列火车上百吨（货列千吨也合理），所以什么样的齿轮能承受住这个？

后来的理念就是采用液力传动、毕竟液体传动要柔和一些，如上图所示、上世纪60年代左右咱们国内研发的

飞龙型火车头

所采用的就是液力传动，只不过这玩意的传动效率太低、要知道现在的液力鼓能锁止离合器从而大幅度提高传动效率，而那时候全世界都没这技术啊，所以这款火车头能耗超高，因为仅仅利用了液力传动来防止内燃机熄火（而没有配备多个挡位齿轮），所以可以说它是自动挡、不过说其是

无级变速

更贴切！

后来随着柴电系统的产生，简单点说就是通过

烧柴油来发电、在用电驱动列车

，听上去这种方式造成了能源的浪费对吧（多了一步传递的过程），但实际上即便是采用这种方式、依然比液力传动方式要节省能源，所以采用液力无级变速箱的火车头就自然淘汰了，后来柴电机车流行了很多年，最终也被动力电池组给取代了，也就是如今的动车组！

电机的好处在于

变扭不需要通过调速

的方式来实现，比如内燃机零转速、零扭矩输出，而电机即便是零转速、只要电压足够，依然可以释放超高的扭矩；所以内燃机车需要传统的调速装置比如机械式、以及液力式（并不一定是多个挡位，一个挡、传动比够大也可以，总之内燃机车得有个调速装置；而电机也不是没有挡位，只不过它的变速、变扭依靠的不是

改变传动比

，而是通过改变电压实现变扭，这样一来就不需要配备多个机械传动比了，所以从表面看电动车似乎不需要变速器，实际上只是形式发生了改变而已！