汽車變速箱的種類(圖解)
現在的家用車變速箱大概分為5種,使用的已經很普遍了,但是他們之間有什麼區別,恐怕能說明白的人不多,那麼我來談談自己的一些看法。(先看圖,解說在圖下面)
1)mt 手動擋變速器(離合器和換擋桿),最基本也是最有效的換擋方式,優點:結構簡單,傳動效率高,可操縱性高。缺點:剛入門時有難度,操作水平不高時,有頓挫感,市內左腳腳太累。 經典之作---大眾MQ250,作為國內能見到的最完美的手動變速箱,廣泛使用在大眾及其旗下各品牌中高低檔車輛上,口碑非常好。
2)amt 帶有自動離合器和自動換擋裝置的手動變速箱(置於變速箱上的液壓裝置根據電腦命令或換擋桿的命令操作離合器和撥叉進行換擋工作)相當於給司機裝一個機器左腳和機器右手,呵呵 優點:具有手動擋變速箱的傳動效率和自動擋的簡易操作。缺點:換擋會有很明顯頓挫感。舉例:北斗星,奇瑞,fiat BRAVO,載重卡車等。
3)at 自動變速器。使用液力耦合器替代傳統接觸式離合器的變速箱,由液壓機構完成換擋動作,優點,操作簡單,可以適應於大多數的發動機形式(橫置和縱置)和驅動形式(前驅,後驅,4驅,全時),缺點,因為採用液力耦合器,所以傳動效率極低。液力耦合器原理,液力耦合器是非接觸性的傳動方式,通俗講來,就像是兩檯面對面擺的風扇,打開其中一台對著另一台吹,另一台的葉輪也會跟著轉。車型:幾乎涵蓋各個品牌的大部分車型。使用範圍接近手動擋,非常廣泛。
cvt的打滑問題導致馬力輸出效率不高。
audi cvt 的傳動鏈條
4)cvt無級變速器。 由液壓裝置控制錐形皮帶輪調整傳動比來達到換「擋」目的的變速箱(cvt的檔位是虛擬出來的,所以商家說的6,7,8擋都是忽悠,他說100擋也是可能的。優點,無縫隙不間斷傳動,很平順的體驗,沒有一絲換擋的抖動,自身體積小,很高的經濟性。缺點,採用皮帶輪與鋼帶傳動打滑是不可避免的,完成不了大扭矩,大馬力的輸出,太過於溫柔,如果沒有電腦保護著,可能一腳油門,變速箱就廢了。呵呵,所以很多車在長時間行駛後變速箱過熱cvt就杯具了。
EVO 用的 tc-sst
pdk
1940年的雪鐵龍雙離合設計圖
5)direct shift gearbox直接換擋變速箱(雙離合器變速箱),擁有兩片傳統的離合器分別控制135R,246擋,可達到不間斷工作,有點像接力賽跑的接棒過程,接棒的選手先啟動以減少他和遞棒選手的速度差。在一檔換二檔時,連接二檔的離合器與發動機的主輸出軸連接後,一檔的離合器才斷開,雖然達不到CVT的平順性和經濟性,但可以媲美mt的極高的傳動效率,使dsg達到了一個更高的平衡點。優點,傳輸不間斷,經濟性高,舒適性和運動型兼備所以大多裝備於高端運動型車上,缺點,新技術(其實也不算新了,上面那張設計圖出自1940年),穩定性有待考證,造價成本太高,尚無法普及。
適用範圍:dsg(vw),powershift(Volvo) ,pdk(porsche), tc-sst(Mitsubishi), m-dct(BMW) ,s-tronic(Audi)
ps.我現在用的是dsg 真的不錯,用撥片換擋反應很快,但是說實話,我仍然擔心質量,如果壞了換一個要花一輛捷達的錢呀。
自動變速箱(Automatic Transmission,簡稱:AT)
自動變速箱的英文名稱為Automatic Transmission,而這也是它AT的由來。一個自動變速箱是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速和變矩。而在它們裡面最為重要的部件就是液力變矩器,它又由泵輪、渦輪和導輪等部件構成,兼顧著傳遞扭矩和離合的作用。
位於液力耦合器中的泵輪和渦輪是液力變矩器乃至整個自動變速箱中最為重要的兩個部件,說的通俗一點,這兩個輪就好比兩個電扇,其中一台電扇主動吹風,而另一台電扇則是被動受力,它的轉動是通過那台主動吹風的電扇來帶動。再在泵輪和渦輪之間加上導輪,通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現轉速差就可以實現變速變矩了。
但由於液力變矩器自動變速變矩範圍不夠大,因此在渦輪後面再串聯幾排行星齒輪提高效率,液壓操縱系統會隨發動機工作變化自行操縱行星齒輪,從而實現自動變速變矩。
但對於自動變速箱的液力變矩器而言,變鉅期間的動力損失是一個很重要的問題,因為無論是通過液體還是通過氣體,它們在動力傳輸的時候都會產生動力損失,並且這種損失對於自動變速箱而言是一個很大的弊病。
對於自動變速箱來說它的整體通手動變速箱其實還是有著很多的相似之處的,最重要的一點就是它的內部還是存在著離合器這個部件,只是離合器被設計在了變速箱的內部,並不像手動變速箱那樣需要人為操作,並且也是通過大小不同的齒輪來進行動力傳輸的,只是換擋的信號是由行車電腦發出,而非人為控制(手自一體變速箱的手動模式除外)。
機械式自動變速箱(AMT)
這款名為機械式自動變速箱的變速箱雖然從使用的最終結果上來看同自動變速箱相同,但它與自動變速箱卻有著一定的區別。AMT的全稱為Automated Mechanical Transmissioon,直譯過來就是機械式自動變速箱。
雖然AMT同AT一樣,都可以省去駕駛員的換擋動作,但這兩種變速箱在機械的構造上卻有著很大的區別。AMT變速箱,是在通常的手動變速箱和離合器上配備了一套電子控制的液壓操縱系統,通過這個達到自動切換擋位的目的。說白了,這就是在手動變速箱的基礎上加裝了一個微機控制的自動操縱系統,通過這個系統改變原來的手動操縱系統。也就是說AMT實際上是由一個一個機器人系統來完成操作離合器和掛檔的兩個動作,它的技術核心是微機系統,電子技術以及質量直接決定著AMT的性能與運行質量。
目前在國內的汽車市場中使用AMT變速箱較多的就要算是微型車型和多款跑車了,像我們熟悉的上海通用雪佛蘭新賽歐、奇瑞QQ、哈飛路寶、Smart fortwo等微小型車用的則都是AMT變速箱,而且像法拉利F430、奧迪R8、瑪莎拉蒂GranTurismo08款 GT S 4.7升車型使用的也是AMT變速箱。
雖然這類變速箱擁有著換擋衝擊力強、電控換擋或離合器部分容易損壞等缺點,但是它那結構簡單、成本低的特點則是大多數低成本車型喜愛用它的原因。
機械式無級變速箱(CVT)
機械式無極變速箱,英文名稱為Continuous Variable Transmission,而這也說明了中文意思為「機械式無級變速箱」,它開始進入國內消費者的目光絕對要歸功於廣州本田對飛度車型的引入,上一代飛度也成了國內少有的使用CVT變速箱的車型,而在其後日產、奧迪等廠家也將這種變速箱更多的使用到了自己旗下的車型上。
但其實CVT變速箱的發展已經有了一百多年的歷史,而對於這種變速箱技術來說,德國賓士公司絕對要算是它的鼻祖,早在1886年他們就將V型橡膠帶式CVT變速箱安裝在了他們生產的汽油機車型上。但由於橡膠帶式CVT存在著一系列的缺陷,如功率有限(扭矩僅限於135牛米以下),離合器工作不穩定,液壓泵、傳動帶和夾緊機構的能量損失較大等,因此這種變速箱技術沒有被汽車行業普遍接受。
對於CVT變速箱如果將它的英文名稱直譯過來的話則為「連續可變變速箱」,顧名思義這種變速箱的變速和變鉅是連續性的,也就是說它沒有明確具體的擋位,雖然操作上類似於自動變速箱,但速比的變化卻不同於自動變速箱的跳擋過程,並且它的速比變化是連續的,因此這種變速箱技術在動力傳輸上有著較好的持續性和順暢性。
CVT變速箱是採用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合傳動動力的,這樣的傳動方式使得傳動系與發動機工況實現了最佳匹配。
金屬鏈條式無級變速箱主要包括主動輪組、從動論組、金屬帶和液壓泵等基本組件。主動輪組和從動輪組都有可動盤和固定盤組成,與油缸靠近的一側帶輪可以在軸上滑動,而另一側的帶輪則是固定死的。可動盤與固定盤採用的都是錐面結構,而它們的錐面形成的V型槽來與V型金屬傳動帶嚙合,發動機輸出軸上輸出的動力首先傳遞到CVT變速箱的主動輪上,然後通過V型傳動帶傳遞到從動輪,最後經過減速器、差速器傳遞給車輪。
從結構和使用上來講,CVT變速箱有著換擋頓挫感小,輸出動力線性好,動力損失小,燃油經濟性好的優點。但它也正是因為結構的不同,有著一定的缺點。例如起步時由於變速箱容易出現打滑現象,動力傳輸受到影響;材料複雜,維修成本高;承受扭矩有限等。
雙離合自動變速箱(DSG)
在這四種變速箱類型中,我們最後要向大家介紹的就是DSG雙離合變速箱(Direct-Shift Gearbox)了,這種變速箱也被稱為DCT(Double Clutch Transmission)。作為大眾汽車2002年在德國沃爾夫斯堡首次向全世界展示的一項新技術,它不僅贏來了更大的關注,也贏來了不少的好評。
首先DSG(或DCT)是由兩組離合器片集合而成,由電子控制及液壓裝置同時控制著這兩組離合器及齒輪的各種動作。兩個離合器片的其中一個控制著奇數擋和倒檔,而另一個離合器片則控制的是偶數擋,在進行換擋時,1號離合器結合使得1擋齒輪嚙合輸出動力,而在此時2號離合器已經控制2擋齒輪處於嚙合與非嚙合的臨界點上,只要1號離合器分離,2號離合器會在0.2秒之內將2擋齒輪嚙合繼續傳送動力,以此類推直至最高擋位。
對於雙離合變速箱(DSG)而言,它與自動變速箱(AT)的最大區別就是它沒有設置液力變矩器,而是使用傳動軸來進行動力的傳輸,這樣一來液力變矩器損失動力的這一最大缺點就被消除了,大大的提高了動力的使用效率。
目前在國內使用的雙離合變速箱有兩種類型,一種是6速濕式雙離合變速箱,還有一種是7速乾式雙離合變速箱,目前針對一汽大眾所使用的這兩種變速箱都已經實現了國產化(針對於國產車型而言,進口車型所採用的依舊是進口6速雙離合變速箱),6速DSG雙離合變速箱一汽-大眾將其安排在了他們位於大連的工廠生產,而7速DSG雙離合變速箱他們則安排在了位於上海的工廠生產。
在結構方面6速DSG雙離合變速箱與7速DSG雙離合變速箱並沒有本質的差別,只是在變速箱的冷卻方式和離合器預備點上有著細小的差異罷了。對於6速DSG雙離合變速箱來說,由於它的採用的是水冷方式,所以它也被稱之為濕式雙離合變速箱;而對於7速DSG雙離合變速箱來說,它與6速最大的不同(除擋位數量外)就要算是它的冷卻方式採用的是風冷了,而也正是因為這個它也被稱之為乾式雙離合變速箱。此外,它們在離合器的預備點上也有著一定的不同,對於6速DSG雙離合變速箱來說它的兩個離合器在靜止狀態下分別處於2擋和倒檔預備,當你準備將車輛起步時,其中一個離合器會從2擋過度到1擋對其齒輪進行嚙合;而7速DSG雙離合變速箱則不需要這樣,它的兩個離合器預備點就是在1擋和倒檔上,起步時沒有6速DSG雙離合的過度過程。
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