1口气搞懂各种变速箱

如题所述

第1个回答  2023-06-28

CVT可以按驾驶员的意图,在汽车的行驶阻力和发动机输出功率之间,自动实现动态最佳匹配,把汽车的经济性和动力性发挥到极限,这是理论上。CVT的传动钢带或者链条是通过摩擦力来工作的,不是像其他变速箱那样,是一个个齿轮啮合好在那边的,很稳固的。所以说,它能承受的动力上限是比较小的,钢带弄到后面,滑掉了。

博世公司的新型钢带,传递扭矩已经是很厉害、很厉害了,也才刚刚突破了500N·m。对于市面上有些高功率调校的3.0T车型来说,不行,「嗯~」原地打滑,「嗯嗯嗯嗯」就变成这样了,用不了。

手动变速箱的传动效率和燃油经济性都比自动变速箱要高,而且各方面技术更成熟,制造成本和维护成本都是更低的。但是操作复杂,需要同时操作离合器踏板、油门踏板、挡把,还需要大量的经验来掌握换挡的时机。

对于我们新手司机朋友来说,不算是很友好的,市场份额是逐年萎缩的。未来智库发布了一个《自动变速器行业深度报告》上面讲。手动挡销量连年下降,2016、2017、2018,前7个月的销量分别占乘用车总销量的38.68%、32.77%和24.44%,你看,38降到24了。总得来讲,手动变速箱优点是不少,但是操作难度高,门槛相对也比较高,新手也不是很喜欢,买车差这个钱的人也越来越少。

序列式变速箱

第2种叫什么?序列式变速箱。它其实是手动变速箱的加强版,不同的是:序列式变速箱只有起步和倒挡是必须要踩离合的,正常换挡是不用踩的。《机电一体化》期刊上面有论文,《赛车序列式变速箱换挡机构分析、建模与仿真》上面有讲。序列式变速箱取消了同步器。

为了避免打齿,工程师是直接在齿轮上面设计了一些尺寸很大、间隙很宽的齿,土话叫做“狗牙”。换挡的时候,直接就是暴力「gang」一下把它怼进去就可以了,而且不用担心有损坏。

就好比:筷子是容易断,工程师就直接搞了2根铁棍,或者把3根筷子粘在一块给你用,整不断的。所以,序列式变速箱换挡的时候是不需要同步齿轮转速的,也就不需要踩离合了。

听起来很方便,挺好啊,但实际上,序列式变速箱是为了比赛研发出来的,目的就是为了减少换挡步骤,缩短换挡时间。换挡冲击、顿挫、噪音、寿命,人家不管的,它只要快、能赢就好了,而且只能按顺序加挡、减挡的。市面上能够买得到的序列式变速箱车型就不多了,只有以前宝马M-Power,还有兰博基尼有部分车型是用这个的。

3种:AMT

AMT从结构上来说,和手动挡没什么区别。湖南大学有论文,《AMT汽车自动变速器电子控制系统研究》上面有讲。AMT就是在传统手动挡上,加装了一套自动起步和换挡机构,说白了就是:给手动挡套了一个“作弊器”,套了个“外挂”。所以说,手动挡的优点,AMT基本上都是有的,比如:传动效率高、结构简单、成本低。

但是离合器的接合、分离容易受到道路条件、车辆载荷、发动机转速等等各种因素的影响。所以说,想用电脑来代替人脑控制离合器,是非常难调校的。

第4种:双离合

双离合其实发明得很早的,1940年左右就有的,但是很长一段时间没人弄的。一直到上个世纪80年代,才被保时捷当了个宝捡起来的,也是从传统的手动挡改良过来的。

重庆大学有论文,《双离合器自动变速器干式双离合器设计与分析》上面有讲双离合变速箱把奇数挡和偶数挡的齿给它分开来了,2个离合器分别控制奇数和偶数挡

这样做的好处就是:可以实现预选挡,1挡在用、在工作的时候,2挡已经提前给你准备好、啮合好了,换挡速度就非常快了。同时,2个离合器相互配合运作,是可以避免动力输出中断的,舒适性、油耗、排放,都比手动挡是要有一定的提升的。

就好比:正常走路,总有一只脚在地上吧?左脚在地上,右脚腾空;右脚踩到地上,左脚在腾空,这个就是双离合了。普通的换挡像什么?就2个脚并在那边跳的,又难受,还更累,是吧?但是它和AMT有类似的地方:双离合在离合器控制和换挡逻辑方面,依然还是有很大的提升空间的。

AT再来讲个第5种:AT,这个常见吧?AT变速箱的结构和前面说的不太一样了,虽然同样都是利用齿轮传动,但并不是每个挡位都是对应一副单独的齿轮的。而是把好几个齿轮一起塞到了一个空心齿轮里面,组成了一个行星齿轮组,来负责好几个挡位。

有点像是俄罗斯套娃:一个拿掉,「哎」怎么小一点?再拿掉,「哎」又小一点,都一样「嗯」。通过这种办法,只需要几组齿轮,就可以做到多级变速。比如说:福特和通用的10AT,只要4组行星齿轮,体积和重量并没有比一些8速变速箱大了,每个挡位的载荷被平均分配掉了。

所以说:AT的可靠性和承载能力都还是不错的。就好比说:原来是每个人分别负责一个项目,现在是大家平均分摊,也就不会出现个别人特别累的情况。南京航空航天大学有论文,《行星齿轮传动系统的稳定性与分岔特性研究》上面有讲。行星齿轮传动系统有结构紧凑、承载能力高、重量轻、体积小等等优点,主要是由于它的功率分流的传动特点决定的。怎么可能没缺点?

缺点就是在于:要保证每个行星齿轮载荷平均分配,对零件的制造和装配误差要求是非常高的,这一“高”,其实就叫“成本高”。同时,液力变矩器和发动机之间不属于刚性连接,在某些工况下,动力损失也比较大。老底子的AT变速箱,我们车子开起来是不是觉得:“「哎」比手动挡费油好多,费个2、3个。”就是这个造成的。

第6种:CVT。CVT完全摆脱了齿轮,不用了,主要结构就有点像是老式的录音机用的磁带,外面有个塑料盒的,包着2个轮子在那边转的,上面有个棕色的磁带带着动。

CVT就是依靠锥轮和钢带,就和磁带差不多的,一起来这么转动带起来了。只要改变锥轮的直径,CVT就可以在传动比范围内实现任意传动比变化,1.5挡,2.843挡都可以的。如果说其他变速箱是走楼梯的话,CVT就是残疾人通道,就是一个斜坡,轮子直接都是能推得上去的。也就是因为这样,CVT是可以随时找出一个最佳的传动比,来匹配当前的工况的。湖南大学有论文,《金属带式无级变速汽车建模与性能评价》上面讲。

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