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dcvt與cvt變速箱有什麼區别

汽車 更新时间:2024-09-15 22:03:06

随着汽車的普及,大多數的消費者都知道汽車三大件指的是:發動機/變速箱/底盤。

而這三大件也一直是中國汽車制造業的痛點,然而要說三大件中技術壁壘最高,制造難度最大的非變速箱莫屬。(這一點從國産車再變速箱領域一直難有突破就可以瞧出些許端倪)

變速箱分手動和自動兩大類,然而随着交通擁堵加劇,以及消費升級現在手動變速箱越來越少,所以本文主要想跟大家探讨一下各種自動變速器的駕乘感受以及各變速器的典型搭載車輛。

自動變速器主要分三大類(AMT逐漸被淘汰了其代表車型是賽歐,所以暫不讨論)AT/CVT/DCT。三種變速器各有優劣勢,并不能籠統的說孰優孰劣,畢竟汽車圈都了解變速器三分設備,七分調教。

1.AT變速箱

1.1結構原理

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AT變速器的主要構成部分:殼體,液力變矩器,行星齒輪組,電磁閥組(控制液壓回路),多片離合器。實現動力傳遞的是液力變矩器,實現變速的是行星齒輪組,實現換擋的是離合器片,控制機構是電磁閥組通過空置液壓閥開啟不同的油路,從而推動不同的離合器片。

液力變矩器的泵輪接收來自發動機輸出軸的動力,通過傳動油帶動渦輪的旋轉,(這也就是常說的一個風扇吹動另一個風扇轉動的原理),渦輪将動力傳遞給變速箱的變速機構。

當車速達到高速後,鎖止離合器會将變速箱和發動機直接相連,增加傳遞效率。

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行星組的作用就是改變傳動比,以實現降速和升速,所說的4AT,6AT擋位數的不同,行星組的個數也不同,當然離合器片個數也不同。行星齒輪組如下圖,齒圈的不同轉速和行星輪的不同轉速組合下行星架的轉速也就不同,以此實現變速。

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1.2 AT變速箱的優缺點

  • 優點

(1)優秀的駕乘感受。都知道AT的主要優點就是換擋平順,那是因為AT 變速箱中有液力變矩器的存在,并且 AT換擋的平順相較于CVT的平順并沒有丢失掉換擋感,因為AT變速箱再加速過程中,加速G值不是恒定,而是随着換擋分段加力,每次換擋的當時加速度明顯,所以駕駛人能感受到擋位的變化(有點MT的感覺,雖然手上沒換擋,但是通過油門的相應和加速值變化是能感受到的),駕駛樂趣是僅次于MT的存在。

(2)優秀的穩定耐久性。AT變速箱是第一種開發出來實現自動變速的變速箱(雖然雙離合結構原理更像手動變速箱),所以到目前位置AT變速箱依然是應用時間最長,裝機量zui多穩定性最高的自動變速器。

其穩定性得益于兩點:首先是在低速狀态下液力變矩器傳遞動力,沒有機械接觸,其次變速箱後端是純齒輪機械傳動。

  • 缺點

(1)成本高。因其結構複雜,制造工藝相對要求較高所以AT變速箱成本要高。另外一點

我感覺是因為AT變速箱可選擇廠家太少,造成買家多賣家少,價格談不攏。

(2)油耗高。成也液力變矩器敗也液力變矩器,因為它的存在導緻了AT的傳動效率相比其它CVT/DCT要低,所以燃油經濟性低。(這也是為什麼現在AT的市占率一直在降低的原因,排放要求越來越高的大環境下,AT的生存空間受到成本和環保的雙層擠壓)

1.3主流AT變速器和OEM

說到AT變速器廠商,估計很多人都聽過愛信和采埃孚,對其它實力也很強的廠商貌似知道的人就不是很多了,比如現代集團旗下的派沃泰AT變速箱。簡單給大家整理一下主流的AT變速器廠商及其适配車型。

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通過表格其實大家可以發現,目前采埃孚主要是8AT 用于高端品牌和車型上,而一直被愛信變速器主要供給大衆入門級和部分國産車,就連豐田自己都逐漸抛棄了6AT,投入到CVT和8AT懷抱。通用的AT在業内的口碑比較差(現在已經升級到第三代有所好轉)。所以其實留給AT消費者的選擇越來越少了。

但是大家留意一下近來一直被忽視的韓系旗下派沃泰,它的6AT除了自用也出售給國内車企,例如吉利和長城等企業,從網友反應來看現代AT口碑還不錯,橫置6AT換擋速度、換擋邏輯、平順度可以和愛信6AT媲美。橫置的8AT據說也不錯。并且前文也說過,變速器是很吃調教的隻有現代和馬自達是自己發動機匹配自家AT變速箱,再調教上面本身就占先機。所以如果你隻鐘情于AT變速箱不妨多關注一下韓系比如悅動/IX35/索十/勝達,還有新上市的很火爆的MPV庫斯途。

索十和IX35是這樣式的。

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北現首款MPV庫斯途。

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2.CVT變速箱

2.1結構原理

CVT變速箱也就無級變速器,聽名字就知道它應該是沒有檔位(前進檔)。其結構相比于AT來說算是簡單的。變速原理有别于AT和DCT的齒輪組,它采用的是如下圖所示的鋼帶或者鋼鍊,通過兩各錐盤改變各自的半徑來達到改變傳動比的目的

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主要機構的作用如下圖。

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2.2 CVT變速箱優缺點

  • 優點

(1)優秀的平順性CVT變速箱的換擋結構比較特殊,由兩組液壓力控制的錐形輪與一套鋼帶組成,部分車輛會使用“加強耐用型鋼鍊”,因為錐形輪可以通過液壓力的控制而線性的改變夾角的角度,能線性到什麼程度呢?比如1、1.00001、1.00002、1.00003……數字可以無限小,也就是說錐形輪的角度變化可以無限多,而每一次變化都等于一個傳動比(檔位)。

CVT變速箱理論上有無數個檔位,而普通的AT/DCT/AMT等自動變速箱充其量有10個前進擋。衆所周知變速箱的前進擋檔位數越多,換擋時的平順表現則會越好;因為間隔的檔位齒輪比的差值小則換擋後通過傳動系統放大的功率或車速變化也會很小,加速自然會非常的平順。且CVT變速箱的錐輪是線性的變化,升檔過程中不用考慮切換齒輪組時發動機轉速的下滑,同步升轉與同步升檔同時進行則會更加平順。

(2)良好的燃油經濟性。其傳動效率相較于AT變速器要高,且檔位連續無限所以能實時匹配發動機最佳輸出。所以比傳統AT省油。

  • 缺點

(1) 性能。前面說了CVT變速箱特殊的換擋結構帶來的優勢升檔平順,但是這種結構也有明顯的缺點。兩者之間是利用滑動摩擦的狀态實現傳動,金屬之間的摩擦會産生高溫,同時也會有正常的磨損;如駕駛裝備CVT變速箱的汽車頻繁的大油門高功率輸出,鋼帶承受的扭矩過大則會因磨損而産生高溫,高溫會影響變速箱油的潤滑以造成磨損程度的加劇。所以CVT變速箱并不能持續的體驗發動機高性能,頻繁大油門加速數次後會出現高溫保護,發動機動力會被“短時封印”一部分,車輛隻能以中低速正常行駛而已。

(2)低溫保護。錐輪與鋼帶的滑動摩擦是正常傳動狀态,磨損也隻是正常損耗;但如果變速箱油沒有充分潤滑的話,兩者之間的磨損就是實實在在的“高強度磨損”了。而變速箱油在低溫環境中的流動性非常差,不加熱變速箱油到高溫狀态就無法滿足對鋼帶的潤滑;那麼在冬季低溫環境中冷啟動發動機後如直接駕駛車輛加速,鋼帶則有可能快速的磨損至報廢。重點是鋼帶錐輪為CVT變速箱的核心,損壞之後進行維修往往可靠性會差很多,所以這種機器多為隻換不修,後期的用車成本之高可以想象。所以日産變速箱再東北地區體驗感很差,因為有冷啟動保護,經常再冬季踩油門車不走,這一點很多消費者都反應過。

2.3主流CVT變速器和OEM

由于CVT的技術壁壘相比AT要低,加上其成本和排放上有優勢,所以這條賽道上的選手越來越多。另外CVT的核心部件鋼帶/鍊屬于壟斷性質基本上都是出自博世。

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如表所示日系是尤其鐘愛CVT的,即使是擁有愛信的豐田,也是把CVT大量應用于中低端車型。雖然在大衆消費者的印象中CVT不能暴力駕駛。(移動路障卡羅拉/軒逸就是這麼來的)但是本田是個奇葩,秒天秒地的思域也是CVT,所以不得不佩服其在這方面調教得實力。

同樣很少有人會注意到現代的CVT其實實力也是很強的。現代CVT從18年開始才大量應用,不同于日系CVT,韓系CVT采用了鉸鍊式的結構,由無數個鉸鍊片疊加在一起,用于傳遞動力,這樣的結構具有一些優點,變速器傳遞扭矩較大,不容易發生打滑現象。并且這樣的鉸鍊傳遞,其傳遞效率稍微高一些。

所以要是考慮買CVT車型朋友,不妨對比一下卡羅拉和伊蘭特。(一直有疑問,日産的CVT其實故障率要高于兩田和現代的,但是不知道為何銷量一直那麼高)

北京現代第七代伊蘭特

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3.DCT變速箱

3.1結構原理

雙離合顧名思義就是有兩套離合器,所以DCT變速箱實際上就是兩套手動變速箱組合在一起,其中一套離合控制基數檔,一套離合控制偶數檔。當前檔位行使時,另一套離合器由電腦預判後提前結合了檔位齒輪,隻等時機成熟直接切換離合器就好。所以雙離合換檔速度在三種變速其中是最快的,燃油經濟性也是最接近MT的。

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3.2 DCT變速箱優缺點

  • 優點

(1)換檔迅速。由于其特有的傳動結構實現了換檔動力無中斷,換擋非常積極且迅速,給人一種“潤物細無聲”的輕快感,其切換檔位時間隻有0.2秒這也就帶來了雙離合變速箱在速度起來以後駕駛特别的順暢。(别忘了雙離合研發之初的應用場景時用于賽車場,可見其操控和駕駛感上有多秀)

(2)燃油經濟性好。因其傳動效率高,所以燃油經濟性好。雙離合變速箱的傳動效率在90%以上。

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  • 缺點

(1)低速下的頓挫,尤其在紅綠燈前如果刹車踩得重,經常能感受到猶如手動檔變速器速度和檔位不匹配的那種發動機抖動和頓挫。

(2)耐久差。主要是兩方面決定的,首先,在低速擁堵路段雙離合在頻繁的低檔位切換後由于采用風冷的冷卻方式,容易産生離合器片過熱的問題;其次,雙離合傳動是離合器片幹磨(濕式好點,但燃油經濟性會下降)這就導緻離合器片會磨損較快。

3.3 DCT主要OEM

很多人提雙離合而色變(這主要拜大衆DQ200雙離合所賜),但是現在雙離合搭載的車型越來越多(尤其适配帶T發動機),最主要的是雙離合變速箱有手動開發能力,基本上就可以開發出DCT來,鑒于此國内主機廠為了擺脫采購局限,紛紛搭載DCT。

以從上表可以看出雙離合賽道主要是三個陣營:大衆/現代/自主,大衆固然是雙離合的堅定擁護和推動者,在雙離合領域積累了足夠的經驗。但業内人士對現代雙離合的耐久評價是高于大衆的(幹式)。現代在大衆常見的故障基礎上做了如下的優化:

1.在換擋方式上現代使用了電機驅動換擋,替換了傳統的液壓控制系統。電機驅動換擋讓現代的7速DCT變速箱的換擋速度提升了15%。另外,理論上換擋過程消耗的功率也更小,因為電機系統不像液壓控制系統那樣需要液壓泵時刻工作來維持液體壓力,從而對燃油經濟性也有一定的積極作用。

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2.通過對全世界各地進行道路測試,例如德國不限速的高速公路,首爾擁堵且坡道較多的市區道路,長途巡航的美國大道,中東的高溫路況,東歐的寒冷氣候以及複雜且粗糙的中國路況。最終,針對不同地區的車型建立了一套離合器溫度的數據模型,從而确定了該地區車型的換擋控制邏輯。所以在溫控方面現代做的很出色。

所以你如果中意雙離合車型,為了保險起見優選還是大衆和現代。比如現代菲斯塔/途勝L。

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我們以第五代途勝L為例,來看一下究竟現代汽車在全新一代途勝所搭載的7DCT上都做了哪些努力來打消消費者對雙離合變速箱的顧慮。

那除了前文所述的電機驅動換擋替代液壓驅動提高15%換擋速度,基于全球道路試驗所得出的溫控數據模型,途勝L所搭載的全新一代DCT變速箱還在以下方面進一步做出優化:

1.依靠低摩擦滾珠軸承,可使摩擦減少60%。同時通過增大離合器中心闆(将中心闆厚度增大到14mm)和壓盤厚度(壓盤厚度增大到11.2mm),提升離合器熱容量20.4%,可以大大提升防過熱性能。官方提供的測量數據下,在25%坡度全油門爬坡和12%坡度起步工況條件下抗過熱性能提升了25~37%。

2.這台7DCT變速箱在很多設計細節上也力求完美。它采用了密封型差速器,防止油封破損導緻的機油滲漏問題。同時采用驅動器一體式齒輪執行器及TCU直接安裝于離合器執行器的構造,将線束減少到28線,提升電信号信賴性,從而讓變速箱表現更加可靠穩定。

3. 針對DCT車輛在低速抖動,低檔位換檔頓挫的問題,現代汽車T專門針對此項做出了換擋邏輯改善和離合器壓盤結構提升。在低速行駛時,通過離合器傳遞扭矩學習邏輯的改善,提高了控制的精準度,同時優化離合器壓盤制造工藝,使得壓盤磨損更加均勻,有效降低了變速器的低速換擋頓挫感,并且現代的DCT變速器與發動機之間完全由自己的工程師進行标定,離合器操控壓力和發動機輸出扭矩之間的搭配恰到好處,這也使得其雙離合匹配處于行業頂尖水平。

如果有小夥伴十分喜歡途勝L的造型設計,信任現代的I-GMP平台的科技和質量,但是又對AT 變速箱情有獨鐘,那麼也不要失望,因為途勝HEV車型馬上就要上市了,外觀設計延續燃油版,動力方面,途勝L混動搭載TMED混合動力系統, 由Smartstream2.0 GDI-HEV動力總成、6AT變速箱、驅動電機以及高電壓電池組成,WLTC工況油耗僅為5.6L/100km。

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四。總結

從以上的分析,可以發現其實三種變速箱都有銷量很高的代表車型,所以他們各有優劣,長處和短處都有這就看購車的需求了。簡單總結如下。

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整理完筆者發現一個技術流選手出現了——現代。可以看出現代汽車在變速箱領域的技術實力是很強的,變速箱序列完整沒有偏科。所以不禁令我們感歎,國産真的超越韓系了嗎?

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