隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車本身的性能和構(gòu)造的不斷提升,我們開始更多地關(guān)注在發(fā)動機、汽車配置和車身鋼架結(jié)構(gòu),那么我們對于變速箱又有哪些認(rèn)知呢,可以這么說,如果發(fā)動機是汽車運行的心臟,那么變速器便是汽車心臟的起搏器,沒有它,汽車將以恒定的速度運行,所謂的高速、低速恐怕就蕩然無存,也正是這一設(shè)置,促使日本汽車的CVT輝煌至今,而AT變速箱變得家喻戶曉。那么他們的奧秘到底在哪呢?
應(yīng)該說,一旦發(fā)動機制造出來,汽車的排量大小是不變的,而且活塞內(nèi)可燃混合氣的成分也是基本不變,因此汽車在起步和上坡,需要較大的輸出扭矩來運行,而在一般高速路面進行高速運轉(zhuǎn)時,只需要較小的扭矩輸出,因此傳動系統(tǒng)的變速器正式基于此,作用于發(fā)動機來擴大汽車驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化,不管是起步,上坡需要的大轉(zhuǎn)矩,低速檔運行,還是要提高車速,使用高速檔,可實現(xiàn)小轉(zhuǎn)矩,高車速的性能了。而與之匹配的便是我們通常使用的的變速桿即檔把。
(此處列出自動擋變速桿)
1.變速箱的種類
對于變速器來說,對應(yīng)于發(fā)動機的來說,種類較多,也因此運營而生多種汽車制式,如手動擋汽車,自動擋汽車,而自動擋汽車又分為AT、CVT即無級變速、DSG形式。
由上圖我們可知,變速器的手動和自動的區(qū)別簡單來說,在于有無離合器踏板,這是大家眾所周知的,而更加值得我們關(guān)注的是其齒輪變速加上液力變矩器是自動擋汽車的特別之處,尤其明顯的是CVT使用的是金屬帶變速,DSG主要采用齒輪變速的形式。
這里簡單的回顧一下變速器的運作原理。
手動變速器顧名思義必須用手波動變速桿即檔把,才能改變傳動比的變速器,在換擋時,必須彩霞離合器踏板,方可搏動變速桿,其工作原理在于更換不同大小的的被動齒輪來與動力輸出軸接合,需要降低檔位時,將被動齒輪更換為更大的齒輪,此時轉(zhuǎn)速降低,轉(zhuǎn)矩則增大,如果升高檔位時,被動齒輪因此切換成小齒輪,此時變速器輸出的轉(zhuǎn)速就會提高,但轉(zhuǎn)矩會減小。因此汽車在行駛時,需要較小速度和大轉(zhuǎn)矩獲得大的牽引力,降低檔位行駛保證了安全性,而升檔時轉(zhuǎn)速提高,轉(zhuǎn)矩變小獲得較高速度運行。
也由此帶來的駕駛感覺是換擋較麻煩,手腳并用,對于女性來說,易產(chǎn)生疲勞感。
2.自動變速箱(AT)
自動變速箱(AT)的關(guān)鍵在于液力變矩器,其原理就類似與兩臺對吹的電風(fēng)扇,當(dāng)一臺電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時,它的氣流就會帶動另一臺電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動。而通過油質(zhì)傳遞動力,傳動的效率相對較低,也因此相對于手動擋汽車燃油消耗高一些。
(此處引自《汽車為什么會跑》)
那么,以大眾為代表的車系采用的變速箱作為例子,大眾集團從之前的01M、01N到更高級的01V,前兩者早期在大眾的捷達和寶來上使用,后者在奧迪汽車上使用,主要是德國ZF公司和美國博格華納的變速器作為主要選擇,性能穩(wěn)定,油耗平均。
而值得關(guān)注的是,由目前查的資料看,大眾的途銳選用日本愛信公司的09D變速器,其特點在于,模糊邏輯控制,取決于駕駛員和行駛狀態(tài)以及行駛阻力的換擋程序?qū)懺诳刂茊卧獌?nèi)部,而且可調(diào)節(jié)式變扭器鎖止離合器,斜坡保持功能可放置數(shù)據(jù)控制單元聚集成在部件保護中而且其殼體由鋁合金制成,可見大廠的變速箱采集是全球化的,其穩(wěn)定性和均衡性與德國的ZF和美國的博格華納變速箱不相伯仲,或許傳遞效率比更高,也因此耗油比較傳統(tǒng)自動變速箱低。
大眾的特色或者說“驕傲”--雙離合變速箱(DSG)
不管是剛買車還是已經(jīng)購車的,恐怕無人不曉無人不知大眾所號召的”DSG”了,其主要應(yīng)用在于大眾汽車車型中渦輪增壓發(fā)動機上,也就是所說的帶“T”車,人們似乎覺得開著帶T車,尤其是大眾更有面子,筆者見到大街小巷眾多的大眾TSI標(biāo)志,可見一斑,不管是1.4T、1.8T、2.0T發(fā)動機。當(dāng)然隨著應(yīng)用廣泛,其他車系也在采用此技術(shù),那么DSG的奧秘在哪里?
一般手動擋汽車換擋時離合器在分離和結(jié)合之間存在動力傳遞短暫中斷現(xiàn)象,而自動變速箱因為油質(zhì)級液壓傳遞也會有遲滯即怠速的發(fā)生,而DSG即雙離合變速箱的核心在于消除換擋時動力傳遞的停滯現(xiàn)象,應(yīng)該說,此種技術(shù)早期是應(yīng)用在賽車上,畢竟賽車注重的爭分奪秒間,車速變慢影響賽車最終成績,而隨著民用汽車的領(lǐng)域擴大,漸漸應(yīng)用了此種變速箱,好處便是更加平順的換擋,保證了行駛性能的卓越。
簡單來說,就是兩個離合器,其中一個離合器控制1,3,5檔位,另一個離合器控制2,4,6檔位,而目前流行的7檔位雙離合與6檔的區(qū)別在于,離合器采用的是干式離合器,而6檔采用濕式,也因此帶來的問題就是,濕式雙離合主要采用油液進行傳動效率的運行,而干式雙離合是在自然環(huán)境下完成傳動效率的運行,自然其溫度較濕式高,而且由于缺少油液的傳遞,其熱量也就容易聚聚,產(chǎn)生熱衰退的現(xiàn)象,導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)抖動,而且變速箱油在濕式和干式間差異明顯,濕式需要6-7L,干式僅僅有1-2L左右,類似的不免有燒機油的一些“個別”現(xiàn)象發(fā)生。
3.日系車的穩(wěn)定均衡表現(xiàn)——CVT變速箱
提起日系車,就不能繞過CVT變速箱,就像提起山東,就不能繞過煎餅。
盡管CVT變速箱即無級變速箱不應(yīng)是日系專屬,但是日系車的主要品牌包括豐田,本田,日產(chǎn)等自動擋車型均采用無級變速箱作為其配置。也因此著重來看CVT的奧秘在哪?
( 引自《汽車為什么會跑》)
應(yīng)該說,CVT主要的部件就在于其兩個滑輪和金屬帶的設(shè)置,滑輪的輪盤中間形成一個V形凹槽,其中一邊輪盤由液壓控制操縱,視為不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速,進行分開和靠近的傳動,同時凹槽變寬或者變窄,帶動金屬帶的升高和降低,從而改變齒輪變速中切換不同直徑的齒輪作用,完成換擋,特別是其與變速箱的電子控制一體,模擬出檔位之間的變化。
那么其特點在于,它沒有一串離散的齒輪比,而是在一定范圍內(nèi)的連續(xù)值。傳統(tǒng)變速箱都有1檔到4檔、5檔等等檔位,不同的檔位意味著不同的傳動比,因為傳統(tǒng)變速箱是齒輪組的嚙合與分離,傳動比只能根據(jù)不同的齒輪組組合取一系列的離散值。
而CVT則不同,一般的CVT結(jié)構(gòu)是V金屬帶+錐帶輪。帶輪上有兩個錐狀的面,兩個帶輪為一組,之間距離的變化就可以控制金屬帶在輪上的纏繞半徑,兩組這樣的帶輪就可以將傳動比控制在一個范圍內(nèi)取連續(xù)值,所以CVT實際上是沒有檔位的。有一些CVT為了照顧習(xí)慣開MT車型的駕駛員使用了模擬檔位,實際上就是在連續(xù)的傳動比上取出相應(yīng)的值。
因此,CVT的優(yōu)勢在于,理論上,它可以將傳動比一直控制在最優(yōu)值上面。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性優(yōu)于普通 變速箱,因為它沒有換擋時的動力間隙。在液壓油質(zhì)的傳遞下其速度運行同等情況下相較于AT變速箱油耗會更加均衡,或者說較低,或許正是日系車采用其的真正原因所在,也是被廣大消費者所信賴和歡迎的所在。
但是,也因此CVT的動力傳輸是有限的,遠遠不能和普通的齒輪組變速箱相比,一旦動力輸出太大,會將金屬帶扯斷或者金屬帶和帶輪之間會發(fā)生打滑,也因此日系車的加速性能特別是高速上不免有些力不從心,對于一般家用車來說,的確是足夠了,良好的穩(wěn)定性和燃油性,相得益彰。
日系車一般采用自然吸氣發(fā)動機,采用CVT變速箱是自然之選,相較于渦輪增壓的德系車或美系車來說,CVT變速箱的平穩(wěn)均衡就不能和AT、DSG的高性能匹配了。對于追求運動和高性能的駕駛感受來說,AT和DSG變速箱才是他們的“菜”。
隨著汽車工業(yè)大發(fā)展,特別是中國汽車工業(yè)的三十年迅猛發(fā)展,不管是手動擋還是自動擋的AT、CVT變速箱都在自主車企中運用,汽車世界的絢麗多彩也帶給消費者更多的選擇,用甄嬛的話說,這真是極好極好的。
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