變速器作為汽車動(dòng)力系統(tǒng)最重要的組成之一,其主要作用是改變汽車的行駛速度和汽車驅(qū)動(dòng)輪上的扭矩大小,并且實(shí)現(xiàn)倒擋和空擋。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速非常高,而最大功率及最大扭矩會(huì)在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)間出現(xiàn),變速器在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比,用以發(fā)揮出發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能。變速器不僅直接關(guān)系著汽車的操控性、經(jīng)濟(jì)性和駕乘人員的舒適性,同樣對(duì)車輛的可靠性有著重要的影響。汽車變速器按操縱方式可以大致分為手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器、手動(dòng)/自動(dòng)變速器、無(wú)級(jí)變速器和雙離合變速器五大類。
一、手動(dòng)變速器
今年年底,采用魂動(dòng)設(shè)計(jì)的全新馬自達(dá)MX-5 RF即將進(jìn)入中國(guó),它搭載摩擦式手輪變速箱了一款2.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),與之匹配的是6擋手動(dòng)變速器。
手動(dòng)變速器(簡(jiǎn)稱MT)。即駕駛者通過(guò)撥動(dòng)變速器操縱桿,改變變速器的齒輪嚙合位置從而組成不同的擋位。車輛剛起步時(shí),由于本身質(zhì)量較大,慣性也較大,使其運(yùn)動(dòng)將使用較大的力,根據(jù)杠桿原理用半徑最長(zhǎng)扭力最大的低速檔大直徑齒輪把發(fā)動(dòng)機(jī)扭力放大,協(xié)助車輛開(kāi)始向前行駛。車輛開(kāi)始行駛后,由于慣性將保持向前方移動(dòng),用較小的扭力即可讓車輛繼續(xù)向前行駛,所以改換入齒輪半徑較小齒輪比小,扭力放大倍數(shù)較小但旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較快的小齒輪高速檔,即可用較少的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到相同的車速來(lái)省油,或讓車速更快。通常,駕駛員通過(guò)踩離合器踏板和操縱換擋桿可以在任何檔位間進(jìn)行選擇。也有少數(shù)手動(dòng)變速器,如摩托車變速器,某些賽車變速器,只允許順序換擋,這些變速器被稱為順序換擋變速器。
優(yōu)點(diǎn):
手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟,所以它的故障率比較低,維修費(fèi)用要比自動(dòng)變速器要低,相對(duì)來(lái)說(shuō)物美價(jià)廉,性價(jià)比高;操控性強(qiáng),可以享受駕駛的樂(lè)趣;傳遞效率高;擋位清晰;燃油經(jīng)濟(jì)性不錯(cuò)。
缺點(diǎn):
手動(dòng)變速器必須與離合器結(jié)合進(jìn)行換擋,對(duì)駕駛員要求較高,負(fù)擔(dān)比較重,尤其在城市中遇到堵車時(shí),需要頻繁換擋,會(huì)讓人感覺(jué)很煩、很累;操縱方便性差,對(duì)于新手而言,控制不好會(huì)出現(xiàn)熄火、拖擋的情況,長(zhǎng)時(shí)間會(huì)對(duì)變速器造成損害;換擋的沖擊比較大,對(duì)駕駛的舒適性有一定的影響。
隨著人們對(duì)汽車駕馭簡(jiǎn)化的要求不斷提高,手動(dòng)變速器的市場(chǎng)受到摩擦式手輪變速箱了很大的沖擊。但手動(dòng)變速器由于機(jī)械可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)力性好這些原因,依然是變速器領(lǐng)域重要的組成部分。
二、自動(dòng)變速器
是指在車輛行駛過(guò)程中可以自動(dòng)改變齒輪傳動(dòng)比的汽車變速器,從而使駕駛員不必手動(dòng)換檔。現(xiàn)如今,自動(dòng)變速器已經(jīng)成為了主流。隨著技術(shù)的進(jìn)步,自動(dòng)變速器已經(jīng)克服了以往的不足,在油耗、動(dòng)力傳遞性能、可靠性、制造成本方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,所以說(shuō)目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)變速器很受歡迎。自動(dòng)變速器常見(jiàn)的有四種型式:分別是液力自動(dòng)變速器、電控機(jī)械式自動(dòng)變速器、機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器、雙離合自動(dòng)變速器。
01
液力自動(dòng)變速器
液力自動(dòng)變速器(簡(jiǎn)稱AT),是目前汽車自動(dòng)變速器的主流,應(yīng)用最為廣泛。AT傳動(dòng)系統(tǒng)是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成,通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。其中,液力變扭器是AT最具特點(diǎn)的部件,它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成,它直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力,并傳遞扭矩,同時(shí)具有離合作用。泵輪和渦輪是一對(duì)工作組合,它們就好似相對(duì)放置的兩臺(tái)風(fēng)扇,一臺(tái)風(fēng)扇吹出的風(fēng)力會(huì)帶動(dòng)另一臺(tái)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn),風(fēng)力成了動(dòng)能傳遞的媒介,如果用液體代替空氣成為傳遞動(dòng)能的媒介,泵輪就會(huì)通過(guò)液體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪,通過(guò)反作用力使泵輪和渦輪之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實(shí)現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動(dòng)變速變矩范圍不夠大,因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪來(lái)提高效率,液壓操縱系統(tǒng)會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作的變化而自行操縱行星齒輪,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速變矩。輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)換檔不能滿足行駛上的多種需要,例如停泊、后退等,所以還設(shè)有干預(yù)裝置(即手動(dòng)撥桿),標(biāo)志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前進(jìn)位),另在前進(jìn)位中還設(shè)有“2”和“1”的附加擋位,用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區(qū)域分成若干個(gè)變速比區(qū)段,只有在規(guī)定的變速區(qū)段內(nèi)才是無(wú)級(jí)的,因此AT實(shí)際上是一種介于有級(jí)和無(wú)級(jí)之間的自動(dòng)變速器。
優(yōu)點(diǎn):
不需踩著離合器換擋、擋位變化少、操作簡(jiǎn)便;連接平穩(wěn)、乘坐舒適性高;技術(shù)成熟,廣泛應(yīng)用于各種車型。
缺點(diǎn):
對(duì)速度變化反應(yīng)不及自動(dòng)變速器靈敏;傳動(dòng)效率不高,變矩范圍有限,自動(dòng)擋車型油耗明顯高于手動(dòng)擋;結(jié)構(gòu)復(fù)雜,修理困難,保養(yǎng)成本高;可靠性不及手動(dòng)變速器。
02
電控機(jī)械式自動(dòng)變速器
第一臺(tái)使用AMT變速器的民用車就是法拉利F355
電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(簡(jiǎn)稱AMT)。是在手動(dòng)變速器的原有基礎(chǔ)上加裝了微機(jī)控制的自動(dòng)操縱系統(tǒng),以此改變?cè)瓉?lái)的手動(dòng)操作系統(tǒng)。AMT的基礎(chǔ)是一臺(tái)手動(dòng)變速箱,所以換擋時(shí)一樣會(huì)有離合器分離、油門離合配合的動(dòng)作。如果在換擋過(guò)程,電腦控制元件和油門沒(méi)有配合好,就會(huì)有明顯的頓挫感,甚至出現(xiàn)動(dòng)力短暫中斷,感覺(jué)油門踩空的現(xiàn)象。因此,搭載AMT變速箱的都是以經(jīng)濟(jì)車型為主,幾萬(wàn)塊的車,還不用踩離合,將就一下吧。凡事都有兩面性,不過(guò)AMT的這兩面尤為極端,一面是奇瑞QQ,一面是蘭博基尼Aventador。事實(shí)上,AMT最早來(lái)源于F1,早在80年代,F(xiàn)1賽車就看中AMT比MT換擋時(shí)間更短的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)方向盤換擋。超級(jí)跑車都是AMT的忠實(shí)粉絲,第一臺(tái)使用AMT變速箱的民用車就是法拉利F355,后續(xù)的F360、F430、599GTB等車型,也一直搭載AMT變速箱。
優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,重量輕;傳動(dòng)效率高,油耗低,經(jīng)濟(jì)性好。
缺點(diǎn):
換擋有頓挫感,特別是低速擋頓挫感明顯;換擋過(guò)程需要切斷動(dòng)力,對(duì)車輛安全性有一定影響。
03
機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器
機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器(簡(jiǎn)稱CVT )。與傳統(tǒng)的變速器不同,CVT變速器采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合來(lái)傳遞動(dòng)力,可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變,從而得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配。透過(guò)主動(dòng)滾輪與被動(dòng)滾輪半徑的變化,達(dá)到齒輪比的變化。理論上這種傳動(dòng)方式的效率很高,不過(guò)必須建立在能負(fù)荷所傳遞的動(dòng)力的情況下。通過(guò)調(diào)整傳動(dòng)皮帶來(lái)模擬換擋過(guò)程,提高了換擋效率,它可以根據(jù)車輛和路面實(shí)際情況,改變傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比,使發(fā)動(dòng)機(jī)在功率和燃油消耗率都在最佳范圍內(nèi)工作。
優(yōu)點(diǎn):
換擋平順,沒(méi)有頓挫感,工作時(shí)較為安靜,舒適度高;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小巧;傳動(dòng)效率高,比較省油;故障少,變速箱油更換頻率低,使用成本低。
缺點(diǎn):
加速感不明顯,駕駛樂(lè)趣偏低;超車、上坡的時(shí)候,反正是要快的時(shí)候,要突然發(fā)力的時(shí)候,CVT的“順滑”可能令一些人不能接受;維修偏貴。
04
雙離合自動(dòng)變速器
全球限量500臺(tái)的新款911 Turbo S Exclusive Series,3.8L 6缸雙渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和保時(shí)捷雙離合變速箱(PDK)匹配更完美。
高爾夫7 GTI搭載一款2.0T高性能發(fā)動(dòng)機(jī),匹配7擋雙離合變速器。
雙離合器變速器(簡(jiǎn)稱DCT)。DCT在各個(gè)品牌中有不同的叫法,DSG只是大眾的叫法,但因?yàn)榇蟊奃SG應(yīng)用的比較早,也比較廣泛,所以DSG的大名傳便了天下。除了DSG外,三菱的SST,保時(shí)捷的PDK,寶馬的DKG,福特、沃爾沃的Powershift,奧迪的S-Tronic等都是雙離合器自動(dòng)變速器。雙離合變速箱結(jié)合了手動(dòng)變速箱和自動(dòng)變速箱的優(yōu)點(diǎn),沒(méi)有使用變矩器,轉(zhuǎn)而采用兩套離合器,通過(guò)兩套離合器的相互交替工作,來(lái)到達(dá)無(wú)間隙換擋的效果。兩組離合器分別控制奇數(shù)擋與偶數(shù)擋,具體說(shuō)來(lái)就是在換擋之前,DSG已經(jīng)預(yù)先將下一擋位齒輪嚙合,在得到換擋指令之后,DSG迅速向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出指令,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高,此時(shí)先前嚙合的齒輪迅速結(jié)合,同時(shí)第一組離合器完全放開(kāi),完成一次升擋動(dòng)作,后面的動(dòng)作以此類推。因?yàn)闆](méi)有了液力變矩器,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可以完全發(fā)揮出來(lái),同時(shí)兩組離合器相互交替工作,使得換擋時(shí)間極短,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力斷層也就非常有限。作為駕駛者我們最直接的感覺(jué)就是,切換擋動(dòng)作極其迅速而且平順,動(dòng)力傳輸過(guò)程幾乎沒(méi)有間斷,車輛動(dòng)力性能可以得到完全的發(fā)揮。
優(yōu)點(diǎn):
技術(shù)先進(jìn),換擋速度快,省油,傳動(dòng)效率高,能滿足消費(fèi)者對(duì)駕駛運(yùn)動(dòng)感和車輛節(jié)油的雙重要求。
缺點(diǎn):
結(jié)構(gòu)復(fù)雜,后期保養(yǎng)開(kāi)銷高;頻繁換擋會(huì)使離合器摩擦片過(guò)熱增加產(chǎn)生故障率。
這些就是目前我們常見(jiàn)的變速器類型,它們有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),大家可以根據(jù)自己的需要來(lái)加以選擇,套用一句老話:沒(méi)有最好的,只有最適合的。
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