자동차 파워트레인의 기본 기능은 엔진에서 생성된 동력을 구동륜에 전달하는 것입니다. 주요 임무는 자동차 엔진과 함께 작동하여 차량이 다양한 조건에서 정상적으로 작동하고 우수한 출력 성능과 연비를 나타낼 수 있도록 하는 것입니다. 이를 위해 자동차 파워트레인은 다음과 같은 기능을 가지고 있습니다.
감속 및 속도 변경
우리는 구동륜에 작용하는 견인력이 자동차에 대한 외부 저항을 극복하기에 충분할 때만 자동차가 정상적으로 시동되고 주행할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 실험 결과, 자동차가 평탄한 아스팔트 도로에서 저속 및 일정 속도로 주행하는 경우에도 자동차 전체 중량의 약 1.5%에 해당하는 회전 저항을 극복해야 하는 것으로 나타났습니다. Dongfeng EQ1090E 자동차를 예로 들면, 최대 부하 총 질량은 9290kg(총 중량은 91135N)이고 최소 구름 저항은 약 1367N입니다. 만재 차량이 경사도가 30%인 도로에서 일정한 속도로 오르막길을 주행해야 하는 경우 극복해야 할 오르막 저항은 2734N에 도달합니다. Dongfeng EQ1090E 자동차의 6100Q-1 엔진이 생성할 수 있는 최대 토크는 353Nm(1200-1400rpm)입니다. 이 토크가 그대로 구동바퀴에 직접 전달된다고 가정하면, 구동바퀴가 받을 수 있는 견인력은 784N에 불과하다. 분명히 이런 상황에서는 자동차가 경사면을 오를 수 있을 뿐만 아니라 평평하고 좋은 도로에서도 일정한 속도로 주행할 수 없습니다.
반면, 최대 출력 99.3kW를 전달할 때 6100Q-1 엔진의 크랭크 샤프트 속도는 3000rpm입니다. 엔진이 구동륜에 직접 연결되면 이 크랭크샤프트 속도에 해당하는 차량 속도는 510km/h에 도달합니다. 그러한 높은 차량 속도는 실용적이지도 달성 가능하지도 않습니다(해당 견인력이 너무 작아 차량이 시동을 걸 수 없기 때문입니다).
감속 효과
이러한 모순을 해결하려면 변속기 시스템에 속도를 줄이고 토크를 높이는 기능("감속 기능"이라고 함)을 갖추는 것이 필요합니다. 이는 구동 휠의 회전 속도가 엔진 속도의 일부로 감소하고 그에 따라 구동 휠에 의해 얻어지는 토크가 엔진 토크의 몇 배로 증가함을 의미합니다.
차량의 실제 하중, 도로 경사, 노면 상태 등 차량의 운행 조건은 물론, 도로 폭, 곡률, 교통 상황에 따라 허용되는 속도도 매우 다양합니다. 이를 위해서는 차량 견인력과 속도에 상당한 범위의 변화가 필요합니다. 피스톤 내연기관의 경우 토크 변화 범위는 전체 속도 범위에서 크지 않지만 출력 및 연료 소비율은 크게 다릅니다. 따라서 높은 엔진 출력과 낮은 연료 소비를 보장하는 크랭크축 속도 범위, 즉 바람직한 속도 범위는 매우 좁습니다. 엔진이 번역 회사의 유리한 속도 범위 내에서 작동할 수 있도록 하고 차량 견인력과 속도가 충분히 큰 범위 내에서 변할 수 있도록 하려면 드라이브라인의 변속비(엔진 토크에 대한 구동륜의 토크 비율, 구동륜 속도에 대한 엔진 속도의 비율)가 최대값과 최소값 사이에서 가변될 수 있어야 합니다. 즉, 드라이브라인은 변속 장치로 기능해야 합니다.
