當今世界上共有三種自動變速箱,At、CVT、DCT,這三種自動變速箱都不能堪稱為完美,都有一定的優缺點,本文從變速箱原理角度對變速箱進行深入剖析,抛磚引玉,不喜勿噴,歡迎各位在留言區探讨。
自動變速箱的升降檔邏輯和原理
所謂的自動變速箱是相對于手動變速箱來說的,無論是CVT還是AT或者雙離合,其升降檔(改變傳動比)都是靠加速踏闆的角度以及發動機轉速、汽車時速綜合控制的,基本邏輯就是通過檢測加速踏闆的角度判斷駕駛者的加速需求,再結合汽車時速和發動機轉速控制檔位升降。
比如在汽車加速時,一般需要深踩油門,此時發動機轉速升高,變速箱降低檔位以輸出較大功率和扭矩,而當輕擡油門時,則會認為沒有加速需求,通常會控制變速箱升檔,以節省油耗。當然,檔位升降還要結合汽車速度控制,避免拖檔熄火。
AT變速箱的結構原理和優缺點At變速箱從結構上可以看成是兩部分:液力變距器 行星齒輪組,其中液力變距器主要負責緩沖轉速差和動力傳遞,行星齒輪組主要負責傳動比的改變以及改變動力傳動方向。
液力變矩器是一個神奇的發明,從結構上看是一個密閉的空腔,空腔内包含有泵輪、渦輪、導輪以及鎖止離合器,其基本的作用原理就是發動機帶動泵輪高速旋轉推動變速箱油高速流轉,變速箱油推動渦輪被動旋轉,最終将動力輸出到行星齒輪組。液液力變距器共有兩種工作狀态一種是鎖止離合器分離狀态,此時發動機和變速箱之間的動力純粹靠變速箱油推動,沒有任何的機械連接,因此,也不産生磨損,但是此時傳遞效率相對比較低,動力損失比較大。另一種方式是鎖止離合器處于結合狀态,此時泵輪和渦輪以視為結合成一體剛性連接,動力損失最小。
行星齒輪組負責改變傳動比,行星齒輪組的太陽輪、齒圈、行星架之間設計有轉速差,通過固定住三者之間任意兩個結構就可以實現不同的速比輸出, At變速箱固定行星齒輪組的方式是通過多片離合器來實現的,為了獲得更多的速比往往需要多個行星齒輪組串聯。當數量越多所需要串聯的行星齒輪組就越多。
CVT變速箱的結構原理和優缺點
大部分CVT變速箱從結構上也可以分為兩個部分:液力變距器 錐輪鋼帶(鍊條), 少部分CVT采用的是多片離合器 錐輪鋼帶,比如奧迪的早期Multitronic CVT和南京邦奇CVT就是采用濕式多片離合器結構。
液力變距器在CVT中所起到的作用和AT變速箱是一樣的,都是負責緩沖和動力傳遞,稍有一點區别是CVT中的液力變距器隻在起步和急刹車時,内部的多片鎖止離合器才會分離,日常CVT在行駛過程中加減速改變傳動比時,鎖止離合器是不分離的。而對于奧迪或者南京邦奇CVT所采用的濕式多片離合器來說,其原理主要是在起步和刹車時,利用液壓控制離合器片的分離,實現半聯動緩沖動力。
CVT變速箱采用摩擦傳遞動力,這裡需要特别說明的是CVT是采用靜摩擦傳遞動力,在正常的行駛過程中鋼帶或鍊條是絕對不允許和主從動錐輪産生打滑的,目前世界除了本田的CVT鋼帶是自産以外,絕大部分的鋼帶都是博世公司供應或者授權生産的。鍊條則由舍弗勒提供。
通常鋼帶主要是進行小扭矩輸出,最大可傳遞扭矩在300牛米以内,而鍊條主要是進行大扭矩輸出,最大可承受扭矩已經達到450牛米,這已經覆蓋了2.0T以内的所有發動機的扭矩範圍。
比如日産的天籁2.0T匹配的就是鍊條CVT,斯巴魯的全系都是采用鍊條傳遞。無論是鍊條還是鋼帶主要都是利用液壓控制錐輪的内徑,擠壓鋼帶或鍊條,實現改變傳動比的目的。區别是鋼帶采用推式傳遞動力,鍊條則采用拉式傳遞動力。
日産的CVT都是加特可提供的,為了增加CVT的傳動比範圍,日産的XTRONIC CVT采用了一個副變速箱的結構,在錐輪和鋼帶結構前面加入行星齒輪和離合器,實現兩檔的動力傳遞,實現1.821和1.0傳動比的變化,采用這套副變速箱以後,再通過錐輪和鋼帶改變傳動比,使日産的CVT油耗的确表現非常突出,但是,由于副變速箱的加入使控制邏輯更為複雜,穩定性則有降低,主要表現就是異響和頓挫比較明顯。
豐田的CVT是由愛信提供的,這款CVT在液力變矩器和錐輪之間加入了一個AT變速箱,在起步和急加速時采用AT直接驅動,在高速巡航和勻速行駛時,則改為鋼帶驅動,這種設計使CVT在急加速和起步時動力響應得到了極大的增強。此外還增加了傳動比範圍,減少了CVT鋼帶夾角,降低了摩擦力,增加了傳動效率。新一代的豐田普拉多據稱也采用這種CVT變速箱。
低速齒輪傳遞
中高速鋼帶傳遞
雙離合變速箱的結構原理和優缺點
雙離合變速箱最早是在賽車上使用,2003年大衆和博格華納創新性在一輛高爾夫上安裝了雙離合變速箱,雙離合變速箱可以看作兩個手動變速箱的組合體,利用多片離合器控制主動摩擦片和兩個從動摩擦片之間産生半聯動,實現動力緩沖和傳遞。從從結構上看雙離合變速箱也可以分成兩個部分:雙離合模塊 機械換擋結構
世界上雙離合模塊主要是由博格華納和Luk提供,從原理上來看,發動機的輸出軸通過雙離合的殼體将動力傳遞到主動摩擦片,通過液壓控制前後兩個從動摩擦片K1、K2分别和主動摩擦片結合和分離,K1、K2通過嵌套的中空軸将動力傳遞出去,其中K1和基數檔連接,K2和偶數檔以及倒檔連接。
雙離合變速箱的機械換擋部分和和傳統的手動變速箱原理是一樣的,主要是通過同步環和換擋撥叉控制不同齒輪的齧合,實現動力傳遞,原理上相對比較簡單這裡就不贅述了。
到底哪種變速箱更值得買?
我一直強調在買車的時候應該根據自己的行駛路況以及用車需求去購買,從穩定性和耐久性角度來看at變速箱無疑是最好的,從油耗表現來看雙離合變速箱非常優異,從平順性角度來看無疑CVT是先天無敵。
如果買車主要用途是用于城市上下班代步、買菜、接送孩子,想要購買日系中小排量車型,那麼選擇的餘地很小,隻能選擇CVT。比如豐田的CVT品質和穩定性都可以考慮,斯巴魯的CVT品質也非常好故障率非常低。
如果交通路況相對比較通暢,對油耗表現和要動力表現要求相對較高,可以考慮購買雙離合車型,雙離合最大的問題就是擁堵路況的發熱以及頓挫,如果對這兩個缺點能夠包容可以考慮。
如果預算非常充足,可以考慮購買at車型,特别是采用采埃孚8AT、愛信8AT、本田10AT、通用的9AT等變速箱,目前穩定性和油耗表現都非常好,當然采用這些變速箱的車型價格相對都比較高。
限于篇幅,各種變速箱的優缺點并沒有展開叙述有興趣的車友可以到我的主頁問答選項搜索相關的詳細答案。感謝您閱讀到這裡,用您發财的小手點個關注,給個贊可以嗎!您的鼓勵是我持續更新的動力!,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!