变速箱都分为哪几类,分别有什么特点?有人说双离合就是一档的时候二档已经半联动了,是这样吗?

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变速箱分自动和手动两大类

手动挡就不多说了,是我们驾校学车时的启蒙老师,原理是通过人为控制离合器的闭合再配合换挡档杆进行相应档位切换。

自动挡目前主流的是AT、CVT和DCT三种,分别代表自动挡(含手自一体)、CVT无级自动挡和双离合自动挡。它们之间的结构和换挡原理差别还是比较大的但它们也都有各自独特优点,所以才能成为如今主流搭载的三大变速箱代表。因为有很多文章已经详细介绍过它们的优缺点,我只概括一些关注点和重点。

AT:变速箱和发动机之间通过液力变矩器进行动力传递;变速箱内部换挡是通过电磁阀控制多片离合器的压紧和松开来控制行星齿轮不同输入轴的变化;以外圈齿轮或太阳轮作为输入轴,行星架轴作为输出轴,一组行星齿轮一般可以传递两种不同输出扭矩,所以6AT多为三组行星齿轮组合。


所以特点很明显,动力传递柔性、降低冲击震动和噪音,传递较为平顺,结构复杂、调教难度大、成本高、可承受较大扭矩,但随着档位数的逐渐增加其难度也是直线上升。代表:爱信6AT、采埃孚8AT。

CVT:变速箱和发动机之间通过液力变矩器进行动力传递(也有的是离合摩擦片但现在基本淘汰);内部换挡是通过电控装置分别控制主动轮和从动轮的轮间距从而改变扭矩的大小输出;动力传递是通过钢带或者钢链与主/从动轮间的摩擦力传递;由于没有齿轮,动力的传递是连续不间断的所以称为无级变速。


特点:动力传递柔性、冲击感和噪音小、传递平顺、结构简单、成本低、扭矩承受上限受限于材质和技术,低速速传递效率低、缺乏驾驶层次感。(实际情况CVT并不是理论那样的平顺性,尤其是中低速)。代表:捷特科CVT

DCT:发动机和变速箱之间通过多片离合器进行动力传递;通过两组摩擦离合器组分别控制两组换挡齿轮进行档位切换;相当于两组手动挡通过电控多片离合器的离合来控制动力传递到不同档位,所以双离合就可以实现预置档位提前啮合的原理。


也就是问题所说挂一档时二挡已经啮合,但是齿轮是“啮合”的而不是半离合!齿轮只有啮合和不啮合之说没有半离合的情况。比如离合器K1控制1357奇数挡K2控制246偶数挡,当挂入一档的时候离合器K1压紧传递动力(K2是松开状态,所以246档都不传递动力)但是发动机TCU会判断你很可能升二挡所以一档的时候二挡的齿轮已经啮合,但是离合器和动力传递轴是分开的所以它虽然啮合但“空转”,当变速箱TCU意识到升二挡时会立马压紧离合器K2从而直接传递动力(不需要齿轮再啮合的过程),所以说双离合换挡快、传递效率高。

半离合只会发生在多片离合器的摩擦片和主动盘上且厂家的标定对半离合极为严格,一般允许最大半离合时间都在1秒以内。因为半离合意味着磨损、急剧升温、闯动、噪音等这对散热不好的双离合来说是致命的。


旋转的方向盘


常见的量产车型搭配的变速箱包含手动、AT、CVT、双离合、序列挡、自动离合器等变速箱。

手动挡

最为廉价的变速箱,靠离合器分离齿轮组后手动控制挡杆通过拨叉分离对应不同的齿轮组实现换挡。

AT

比较成熟,耐用可靠性很好,但结构复杂,成本较高的变速箱,换挡时主要是靠液力变矩器来实现换挡的动力传输,可以适应很大扭矩的动力输出,但在换挡输出过程中因为液力甩动传递会有一定的动力损耗。

CVT

从结构上看是由两组锥形轮通过连续改变上面钢带的半径来实现变速变矩效果,CVT可以线性的实现变速,甚至可以保持转速不变车速不断提升,所以CVT的舒适性很好,早期CVT受材料强度的影响不能胜任大扭矩发动机,而且在调校上更倾向于舒适性和燃油经济性,运动性并不是量产CVT的取向。


ECVT

这种变速箱的形式是和混合动力紧密联系的其实和CVT没什么关系,纯燃油车是没有的,主要适用在日系车上,丰田和本田又有明显的差异。

丰田是通过两组电机,一组恒定的以24%左右的动力输出供给电池的电能,另一组76%的动力输出给电动机驱动车轮或进行充电,丰田的结构并不复杂,但能效可以说是目前量产混动最可靠成熟和节能的。

而本田的ECVT实际就是没有变速箱,低速时主要靠电动机工作,当车速达到比较高的时速时,适合1:1传动比输出情况下,发动机直接将动力传递给车轴,减少了变速箱带来的能耗,坚固低速电机扭力的优势和高速动力的更高效传递。

序列挡

它的变速箱结构总体和手动挡差异并不大,但换挡的过程是依靠电信号传递,由系统自动完成离合分离和齿轮的咬合,在赛车上直压变速箱+优秀的电控系统可以实现高效换挡和更直接的动力,而在民用车上并不需要做的那么极致,所以它是一种廉价的自动挡解决方案。

自动离合器

同样也是一种很廉价的自动挡方案,它是在离合器的拉线上设置了一个电动单元,根据驾驶者的一些操作和行车状况来判定何时切开离合器,换挡依然是靠手动操作。

双离合

可以看作是两组手动变速箱的并联,有两组离合器片分别控制奇数挡和偶数挡,当车辆处于一挡行车中时,其实二挡的齿轮已经咬合,只是离合器没有接通,当需要升挡时1挡离合器释放的同时2挡离合器捏合,理论上双离合是可以实现无缝的换挡衔接,曾经大众把它作为黄金动力的代表。

但双离合有一个最大的结构性缺陷,就是在低速跟车时系统是无法预判到底下一步是升挡还是将挡,所以会出现离合器频繁的捏合及半联动的状态,导致高温损坏。所以现在大众也不强调双离合的性能和赛车基因了,而是把离合器的低速换挡逻辑调迟钝来保护离合器,所以现在不少人都在诟病双离合低速的顿挫和响应迟钝。倒是不少国产车因为双离合的结构简单和廉价纷纷搭载双离合作为自动挡。


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