一辆汽车要能够以一定速度正常行驶，必然需要有一个驱动力使其克服各种阻力。如图1.1所示： 　

图1.1 汽车驱动力图

　　图中Mt即为车辆动力系统作用于驱动轮上的转矩，转矩在地面产生如图所示的圆周力F₀，地面对驱动轮的反作用力F_t（方向与F0相反）即是驱动汽车的外力，称之为汽车的驱动力。这就是汽车行驶必须具备的两个基本行驶条件之一：驱动条件。一方面，F_t的大小与M_t相关，而从公式（P为发动机功率，n为发动机转速）可知，P越大Mt就越大，因而驱动力F_t也会越大。另一方面，在发动机功率足够大的情况下，不同的地面以及不同的轮胎，F_t的最大值也是限定的，这个最大值定义为附着力我们知道，车辆中动力系统能够提供的最大功率是一定的，当我们追求车辆的动力性能时，理想的动力输出曲线应如图1.2所示。

图1.2 汽车理想驱动特性

　　 图1.2中的动力系统可在任何转速下输出最大功率或小于最大功率的某一功率，就可以得到如图所示的恒功率输出曲线，在恒功率的情况下驱动力随着车速的增大而减小。当汽车处于坡道行驶状态时，行驶阻力变大，由于功率恒定，只要降低车速，就能产生足够大的驱动力；而当汽车的道路行驶状况改善，行驶阻力减少，在恒功率情况下，车速就可以达到更高。当驱动力降到与行驶阻力相同时，即图中恒功率曲线与行驶阻力曲线相交时，车速达到此功率状况下的最大值（取值为交点的横坐标）。功率越小，功率曲线左移越多，在此功率下能达到的最高车速越小，图1.3中右侧的曲线对应为100%功率输出，较80%输出恒功率曲线能达到更高的车速。 　　可以看出，汽车所需理想的动力系统应能使得车辆在任一车速下获得最大功率，并能在较大范围内调节车速和扭矩，而我们车辆中大量装备的发动机能不能有这样的输出特性呢？

　　当燃料供给调节机构位置固定不变时，所得到的发动机性能参数（有效转矩、功率、燃油消耗率等）随转速改变而变化的曲线，称为速度特性曲线 而当发动机的燃料供给调节机构位置达到最大时，所得到的是总功率特性，也称为发动机外特性 ，它代表了发动机所具有的最高动力性能。
　　我们先来看一个较为典型的柴油发动机外特性曲线，如图1.3所示。

图1.3 柴油机外特性

　　在图中我们可以看到，在油门踏板踩到最大时，发动机功率是随转速在逐步提升，输出扭矩变化范围也较窄，只能在转速n=1500r/min左右时达到最大。这样的特性曲线，与我们上面所提到的汽车理想驱动特性相差太远，如果在最大扭矩点左侧遇到最大负荷，动力系统就会熄火。
　　在经济性方面，发动机也不能在任何一种工况下，都以“经济”的方式工作。

图1.4 发动机万有特性

　　图1.4给出了某一发动机万有特性曲线在万有特性图上有等燃油消耗率曲线（即图中标有0.27~0.60数字的曲线）。根据这些曲线，可以确定发动机在一定转速n、发出一定转矩Mt时的燃油消耗率。图中燃油消耗率最低为0.27kg·（kW·h）-1，从对应曲线可以知，若要求低燃油消耗率，发动机转速和输出转矩可供选择范围很小，即发动机的经济工作区间不够宽。
　　除此之外，还有以下几个问题需要解决：
　　（1）转矩不足 以东风EQ1090E型汽车为例，该车满载质量 。也可由主管部门根据汽车的使用条件而规定（叫做“允许最大总质量”），后者的数值可以比前者略低一些。汽车的总质量，是十分重要的性能指标。它直接影响到汽车的动力性、经济性等性能。）为9290kg（总重力为91104N），其最小阻力约为1376N，该车所采用的6100Q-1型发动机所能产生的最大扭矩为353N·m，假设将这一转矩直接传给驱动轮，驱动力仅为784N，显然，在此情况下，汽车不仅不能爬坡，即使在平直的良好路面上也不可能行驶。
　　（2）转速变化范围不符合要求
假设发动机工作转速处于800r/min~4000r/min之间，800r/min为怠速状态，即油门踏板完全放松时发动机的转速，也是发动机工作的最低转速，若将发动机转速直接加到驱动轮上，以0.9m为轮胎直径，最低车速都会达到43.2km/h，显然这是不符合现实要求的。
　　此外，大多数汽油机的发动机转速变化可由800r/min~5600r/min，其最大最小速度之比为7。而实际使用中若以8km/h为最小车速，160km/h为最大车速，其最大最小速度之比可达20。由此可见，在实际应用中的车速调节范围是远远大于发动机转速可调范围的。
　　（3）无法实现汽车倒驶 由于发动机不能够反转，仅靠发动机难以实现汽车倒驶。
　　因此，为解决以上问题，需要在发动机和车轮间增加一种装置使动力系统满足汽车各种复杂的工作要求。例如为了扩大车速的调节范围，在动力系统中加入可调速比的装置——变速器，即在发动机和车轮间增加实现不同速比的装置。
　　这里我们要讲一个概念即汽车传动系，所谓汽车传动系统是指位于发动机和驱动车轮之间的动力传动装置，它一般是由离合器（液力变矩器）、变速器、万向节、驱动桥、差速器、减速器等等装置构成，其基本功能是将发动机发出的动力传给驱动车轮。变速器是传动系的主要组成部分，变速器顾名思义，是可以实现不同速比的机器，他在发动机与驱动轮之间加入了可供选择的多种速比匹配，从而大幅改善了汽车的动力输出特性即经济特性。
　　汽车传动系统：

离合器	液力变矩器

变速器	万向节

驱动桥	差速器

减速器

　　那么为什么说加入传动系统后发动机就能满足整车需求呢？

　　根据公式：在输出功率一定的情况下，转速越低，其力矩越大，因此可以通过在发动机和驱动轮间增加减速装置的方法来提高发动机传递到驱动轮的扭矩，实现减速増矩，传动系统中的变速器、减速器等装置就起到了如此作用。除此之外，传动系统为发动机与驱动轮之间提供多种速比匹配，大幅提升了发动机的各种输出特性，可以说传动系统功用主要有以下几点。
　　（1）提高动力特性
　　当发动机匹配不同速比后可得到的特性如图1.5所示

图1.5 发动机外特性匹配不同速比后的特性曲线

　　图1.5中恒功率曲线为汽车理想驱动特性曲线，在其下端的曲线即是发动机匹配不同速比后能够实现的工作特性曲线，从左到右对应的速比逐渐减小至1。在速比较大时可以输出较大扭矩和实现低速行驶，速比较小时实现高速行驶。发动机与变速器匹配越合理，其工作特性越能接近理想驱动特性。传动系统扩大了发动机的扭矩和转速变化范围，适应了车辆动力性要求。
　　（2）提高经济特性
　　发动机匹配不同速比后的车辆燃油经济特性如图1.6所示

图1.6不同档位的燃油消耗

　　以3档和5档曲线为例，两个档位均可使车速达到150km/h，但是不同档位的燃油消耗率（①、②两点）却是大不相同。不同的速比匹配扩大了在不同车速下的发动机经济工作区间，适应了车辆经济性的需求，提高了车辆的经济特性。
　　（3）实现汽车倒驶、起步等功能
　　汽车某些情况下需要倒向行驶，在发动机不能反向旋转的条件下，在变速器内架设具有倒档齿轮的倒档机构，可以实现汽车倒驶。 发动机只能在无负荷情况下起动，而且起动后的转速必须保持在最低稳定转速之上，否则可能会熄灭。为此，在发动机与车轮之间还有装设变速装置，可在驾驶员操纵下实现车辆的起步。
　　汽车传动系统的另外一个重要组成部件是差速器，在汽车转弯行驶时，左右两侧车轮在相同的时间内滚过的距离是不同的，在两个驱动轮之间装设差速器，可使得汽车左右驱动轮能够产生速差，可以保障车辆稳定行驶。
　　总的来说传动系统改变从发动机到驱动轮之间的传动比，将发动机的动力经济而方便地传至驱动轮，以便能够适应外界负载与道路条件变化的需要。

　　前已述及，现代汽车上广泛采用活塞式内燃机作为动力源，其扭矩和转速变化范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，因而在传动系统中设置了变速器。
　　变速器是汽车传动系统的主要组成部分，也是不可缺少的一部分。它的主要功能是：
　　（1）改变传动比扩大驱动轮转矩和转速的变化范围；
　　（2）在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车能倒退行驶；
　　（3）利用空挡，中断动力传递，以使发动机能够启动、怠速。