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?變速箱種類很多,光手動變速箱一個,就衍生出來好幾個其他種類了。就像孫悟空一樣的,「唰」一撮毛,「呼」,就變化出好幾個小弟,對不對?手動變速箱手動變速箱通過齒輪來變速,不同的齒輪副各負責一個擋位。換擋的時候,我們開車的人撥動擋桿,帶動下面的
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變速箱種類很多,光手動變速箱一個,就衍生出來好幾個其他種類了。
就像孫悟空一樣的,「唰」一撮毛,「呼」,就變化出好幾個小弟,對不對?
手動變速箱
手動變速箱通過齒輪來變速,不同的齒輪副各負責一個擋位。換擋的時候,我們開車的人撥動擋桿,帶動下面的換擋撥叉,來選擇不同的齒輪副進行工作。
就好比:我們是樂隊指揮,拿指揮棒點到誰,你,就你響;你,就你響,就這么個意思。
手動變速箱是依靠離合器和發動機連接,離合器通過摩擦力來傳遞動力的,屬于剛性連接,所以說:動力在傳遞過程中損失是比較小的。
武漢理工大學有論文,《汽車機械式變速器性能研究與試驗分析》上面講。
手動變速箱的傳動效率和燃油經濟性都比自動變速箱要高,而且各方面技術更成熟,制造成本和維護成本都是更低的。
但是操作復雜,需要同時操作離合器踏板、油門踏板、擋把,還需要大量的經驗來掌握換擋的時機。
對于我們新手司機朋友來說,不算是很友好的,市場份額是逐年萎縮的。
未來智庫發布了一個《自動變速器行業深度報告》上面講。
手動擋銷量連年下降,2016、2017、2018,前7個月的銷量分別占乘用車總銷量的38.68%、32.77%和24.44%,你看,38降到24了。
總得來講,手動變速箱優點是不少,但是操作難度高,門檻相對也比較高,新手也不是很喜歡,買車差這個錢的人也越來越少。
序列式變速箱
第2種叫什么?序列式變速箱。
它其實是手動變速箱的加強版,不同的是:序列式變速箱只有起步和倒擋是必須要踩離合的,正常換擋是不用踩的。
《機電一體化》期刊上面有論文,《賽車序列式變速箱換擋機構分析、建模與仿真》上面有講。
序列式變速箱取消了同步器。為了避免打齒,工程師是直接在齒輪上面設計了一些尺寸很大、間隙很寬的齒,土話叫做“狗牙”。
換擋的時候,直接就是暴力「gang」一下把它懟進去就可以了,而且不用擔心有損壞。
就好比:筷子是容易斷,工程師就直接搞了2根鐵棍,或者把3根筷子粘在一塊給你用,整不斷的。
所以,序列式變速箱換擋的時候是不需要同步齒輪轉速的,也就不需要踩離合了。
聽起來很方便,挺好啊,但實際上,序列式變速箱是為了比賽研發出來的,目的就是為了減少換擋步驟,縮短換擋時間。
換擋沖擊、頓挫、噪音、壽命,人家不管的,它只要快、能贏就好了,而且只能按順序加擋、減擋的。
市面上能夠買得到的序列式變速箱車型就不多了,只有以前寶馬M-Power,還有蘭博基尼有部分車型是用這個的。
AMT
再來講第3種:AMT。
AMT從結構上來說,和手動擋沒什么區別。
湖南大學有論文,《AMT汽車自動變速器電子控制系統研究》上面有講。
AMT就是在傳統手動擋上,加裝了一套自動起步和換擋機構,說白了就是:給手動擋套了一個“作弊器”,套了個“外掛”。
所以說,手動擋的優點,AMT基本上都是有的,比如:傳動效率高、結構簡單、成本低。
但是離合器的接合、分離容易受到道路條件、車輛載荷、發動機轉速等等各種因素的影響。所以說,想用電腦來代替人腦控制離合器,是非常難調校的。
就好比:我們做菜和用機器做菜,我們拉面和機器給我們去做一個拉面,或者刀削面,目前來看,還是有一定的區別,而且它做不完,說不定還是要人來搭把手。
目前看來,AMT的換擋感受還是無法媲美其他類型的自動變速器的,主要應用在奇瑞QQ、老款Smart之類的成本相對比較低的小、微車型上面。
又要兼顧油耗,又要兼顧動力,還要控制成本,又要方便,就開始用AMT這個東西了。
雙離合
第4種:雙離合。
雙離合其實發明得很早的,1940年左右就有的,但是很長一段時間沒人弄的。
一直到上個世紀80年代,才被保時捷當了個寶撿起來的,也是從傳統的手動擋改良過來的。
重慶大學有論文,《雙離合器自動變速器干式雙離合器設計與分析》上面有講。
雙離合變速箱把奇數擋和偶數擋的齒給它分開來了,2個離合器分別控制奇數和偶數擋。
這樣做的好處就是:可以實現預選擋,1擋在用、在工作的時候,2擋已經提前給你準備好、嚙合好了,換擋速度就非常快了。
同時,2個離合器相互配合運作,是可以避免動力輸出中斷的,舒適性、油耗、排放,都比手動擋是要有一定的提升的。
就好比:正常走路,總有一只腳在地上吧?左腳在地上,右腳騰空;右腳踩到地上,左腳在騰空,這個就是雙離合了。
普通的換擋像什么?就2個腳并在那邊跳的,又難受,還更累,是吧?
但是它和AMT有類似的地方:雙離合在離合器控制和換擋邏輯方面,依然還是有很大的提升空間的。
我這個說得算客氣了吧?某些情況下,它還是容易發生頓挫的,而且可靠性一般般。
車質網給出了一個統計數據:2019年,變速箱投訴排名前10車型里面,7款用的都是雙離合。
AT
再來講個第5種:AT,這個常見吧?
AT變速箱的結構和前面說的不太一樣了,雖然同樣都是利用齒輪傳動,但并不是每個擋位都是對應一副單獨的齒輪的。
而是把好幾個齒輪一起塞到了一個空心齒輪里面,組成了一個行星齒輪組,來負責好幾個擋位。
有點像是俄羅斯套娃:一個拿掉,「哎」怎么小一點?再拿掉,「哎」又小一點,都一樣「嗯」。
通過這種辦法,只需要幾組齒輪,就可以做到多級變速。
比如說:福特和通用的10AT,只要4組行星齒輪,體積和重量并沒有比一些8速變速箱大了,每個擋位的載荷被平均分配掉了。
所以說:AT的可靠性和承載能力都還是不錯的。
就好比說:原來是每個人分別負責一個項目,現在是大家平均分攤,也就不會出現個別人特別累的情況。
南京航空航天大學有論文,《行星齒輪傳動系統的穩定性與分岔特性研究》上面有講。
行星齒輪傳動系統有結構緊湊、承載能力高、重量輕、體積小等等優點,主要是由于它的功率分流的傳動特點決定的。
怎么可能沒缺點?缺點就是在于:要保證每個行星齒輪載荷平均分配,對零件的制造和裝配誤差要求是非常高的,這一“高”,其實就叫“成本高”。
同時,液力變矩器和發動機之間不屬于剛性連接,在某些工況下,動力損失也比較大。
老底子的AT變速箱,我們車子開起來是不是覺得:“「哎」比手動擋費油好多,費個2、3個。”就是這個造成的。
CVT
第6種:CVT。
CVT完全擺脫了齒輪,不用了,主要結構就有點像是老式的錄音機用的磁帶,外面有個塑料盒的,包著2個輪子在那邊轉的,上面有個棕色的磁帶帶著動。
CVT就是依靠錐輪和鋼帶,就和磁帶差不多的,一起來這么轉動帶起來了。
只要改變錐輪的直徑,CVT就可以在傳動比范圍內實現任意傳動比變化,1.5擋,2.843擋都可以的。
如果說其他變速箱是走樓梯的話,CVT就是殘疾人通道,就是一個斜坡,輪子直接都是能推得上去的。
也就是因為這樣,CVT是可以隨時找出一個最佳的傳動比,來匹配當前的工況的。
湖南大學有論文,《金屬帶式無級變速汽車建模與性能評價》上面講。
CVT可以按駕駛員的意圖,在汽車的行駛阻力和發動機輸出功率之間,自動實現動態最佳匹配,把汽車的經濟性和動力性發揮到極限,這是理論上。
CVT的傳動鋼帶或者鏈條是通過摩擦力來工作的,不是像其他變速箱那樣,是一個個齒輪嚙合好在那邊的,很穩固的。
所以說,它能承受的動力上限是比較小的,鋼帶弄到后面,滑掉了。
博世公司的新型鋼帶,傳遞扭矩已經是很厲害、很厲害了,也才剛剛突破了500N·m。
對于市面上有些高功率調校的3.0T車型來說,不行,「嗯~」原地打滑,「嗯嗯嗯嗯」就變成這樣了,用不了。
先掛P擋還是先拉手剎
今天大致簡單介紹了一下,常見的一些變速箱的形態,其實關于這個東西,我們日常碰到最多的,是這樣的。
等個紅燈,我掛P擋還是掛N擋?要不要拉手剎?我停車的時候,先掛P擋還是先拉手剎?
這個問題,我被問了5年,今年還是有人問,我就再做給大家來聽。
還有,M擋是干嘛用的?L、S擋是干嘛用的?D擋下面的2、1,這2個數字又是干什么用的?
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你不用擔心這個問題,好像只有你自己想知道,我后臺看了一下,66萬的提問,都問這個東西,有興趣你不妨看一看。
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高陽