首先,，問(wèn)題中的描述并不完全正確,，不同檔位所能"覆蓋"的速度范圍差別并沒(méi)有那么大。
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這是一張歐寶Corsa 1.4i 的行駛狀態(tài)圖,，5條彩色曲線分別代表了5個(gè)檔位,?？梢钥吹剑俣确秶请S著檔數(shù)增高逐漸變大的,，并不是五檔覆蓋特別寬,，四檔覆蓋范圍一樣很寬并且和五檔很接近。
其中的原因是因?yàn)樽兯傧湓O(shè)計(jì)中各個(gè)檔位的傳動(dòng)比是依次遞減的,，并且遞減的程度本身也是遞減的,。變速箱某一檔的傳動(dòng)比可以定義為變速箱輸出軸的轉(zhuǎn)速除以輸入軸的轉(zhuǎn)速（也即發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速）。以圖為例,，5個(gè)檔位傳動(dòng)比分別為：
一檔：3.545
二檔：1.956
三檔：1.303
四檔：0.892
五檔：0.707
假如一檔的傳動(dòng)比是3.5,，就相當(dāng)于一檔將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速除以3.5，再輸出給驅(qū)動(dòng)軸,。如果這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍是1000-6000轉(zhuǎn)/分,，經(jīng)過(guò)一檔的“翻譯”之后，變速箱輸出的轉(zhuǎn)速范圍就是286-1714轉(zhuǎn)/分,。同樣的發(fā)動(dòng)機(jī)同樣的變速箱,，五檔傳動(dòng)比假如是0.7，這時(shí)候變速箱的輸出轉(zhuǎn)速范圍就變成1429-8571轉(zhuǎn)/分,?？梢钥吹揭?yàn)閭鲃?dòng)比的“縮小”和“放大”作用,，五檔的轉(zhuǎn)速范圍比一檔大很多,，而汽車(chē)行駛速度是和變速箱輸出轉(zhuǎn)速成正比的。
這種設(shè)計(jì)的動(dòng)機(jī)是為了通過(guò)變速箱來(lái)彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)自身特性在實(shí)際應(yīng)用中的不足,。汽車(chē)在從靜止起步,，或者爬坡，或者拉比較重的負(fù)載的時(shí)候,，需要更多的“力”,，也即更大的輪上扭矩。而在平坦高速公路上行駛的時(shí)候,，又需要更快的速度,，也即更高的輪轉(zhuǎn)速。而在功率相對(duì)固定的情況下,，這二者是成反比的,，所以才需要變速箱具有不同的檔位來(lái)適應(yīng)。
所以一檔用大傳動(dòng)比來(lái)降低轉(zhuǎn)速提高扭矩,，實(shí)現(xiàn)最大爬坡能力,，五檔用小傳動(dòng)比在犧牲扭矩的情況下盡量提高速度。
同時(shí)各檔傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)還需滿(mǎn)足以下要求：
相鄰兩檔所覆蓋的速度范圍必須有重疊,，這樣在爬坡中才不會(huì)因?yàn)閾Q檔時(shí)動(dòng)力短暫中斷而不能升檔,。（簡(jiǎn)化解釋?zhuān)杭偃缍n覆蓋20-40km/h而三檔剛好覆蓋40-70km/h，上坡時(shí)車(chē)速到40，斷開(kāi)離合準(zhǔn)備升檔,，但是因?yàn)樯掀潞投虝旱膭?dòng)力中斷,，車(chē)速略微下降到40以下，小于三檔的覆蓋范圍——升檔無(wú)法實(shí)現(xiàn),。）
越到高檔傳動(dòng)比越接近,，也即覆蓋速度范圍的重疊越多，這樣在高速行駛時(shí)才可以通過(guò)降檔來(lái)獲得更大扭矩并且加速,。（簡(jiǎn)化解釋?zhuān)焊咚偕宪?chē)速120km/h時(shí)想快速超車(chē),，需要更大扭矩來(lái)加速，所以降到四檔,。但是假如四檔覆蓋速度范圍和五檔差很多,，比如上限只到80km/h，則這一過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn),。）

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這個(gè)問(wèn)題牽扯到挺多內(nèi)容,，詳細(xì)回答的話篇幅會(huì)很長(zhǎng)。希望我寫(xiě)的你能看懂,。唉,，覺(jué)得自己的中文表達(dá)越來(lái)越弱啊……-_-