变速箱种类很多,光手动变速箱一个,就衍生出来好几个其他种类了。
就像孙悟空一样的,「唰」一撮毛,「呼」,就变化出好几个小弟,对不对?
手动变速箱
手动变速箱通过齿轮来变速,不同的齿轮副各负责一个挡位。换挡的时候,我们开车的人拨动挡杆,带动下面的换挡拨叉,来选择不同的齿轮副进行工作。
就好比:我们是乐队指挥,拿指挥棒点到谁,你,就你响;你,就你响,就这么个意思。
手动变速箱是依靠离合器和发动机连接,离合器通过摩擦力来传递动力的,属于刚性连接,所以说:动力在传递过程中损失是比较小的。
武汉理工大学有论文,《汽车机械式变速器性能研究与试验分析》上面讲。
手动变速箱的传动效率和燃油经济性都比自动变速箱要高,而且各方面技术更成熟,制造成本和维护成本都是更低的。
但是操作复杂,需要同时操作离合器踏板、油门踏板、挡把,还需要大量的经验来掌握换挡的时机。
对于我们新手司机朋友来说,不算是很友好的,市场份额是逐年萎缩的。
未来智库发布了一个《自动变速器行业深度报告》上面讲。
手动挡销量连年下降,2016、2017、2018,前7个月的销量分别占乘用车总销量的38.68%、32.77%和24.44%,你看,38降到24了。
总得来讲,手动变速箱优点是不少,但是操作难度高,门槛相对也比较高,新手也不是很喜欢,买车差这个钱的人也越来越少。
序列式变速箱
第2种叫什么?序列式变速箱。
它其实是手动变速箱的加强版,不同的是:序列式变速箱只有起步和倒挡是必须要踩离合的,正常换挡是不用踩的。
《机电一体化》期刊上面有论文,《赛车序列式变速箱换挡机构分析、建模与仿真》上面有讲。
序列式变速箱取消了同步器。为了避免打齿,工程师是直接在齿轮上面设计了一些尺寸很大、间隙很宽的齿,土话叫做“狗牙”。
换挡的时候,直接就是暴力「gang」一下把它怼进去就可以了,而且不用担心有损坏。
就好比:筷子是容易断,工程师就直接搞了2根铁棍,或者把3根筷子粘在一块给你用,整不断的。
所以,序列式变速箱换挡的时候是不需要同步齿轮转速的,也就不需要踩离合了。
听起来很方便,挺好啊,但实际上,序列式变速箱是为了比赛研发出来的,目的就是为了减少换挡步骤,缩短换挡时间。
换挡冲击、顿挫、噪音、寿命,人家不管的,它只要快、能赢就好了,而且只能按顺序加挡、减挡的。
市面上能够买得到的序列式变速箱车型就不多了,只有以前宝马M-Power,还有兰博基尼有部分车型是用这个的。
AMT
再来讲第3种:AMT。
AMT从结构上来说,和手动挡没什么区别。
湖南大学有论文,《AMT汽车自动变速器电子控制系统研究》上面有讲。
AMT就是在传统手动挡上,加装了一套自动起步和换挡机构,说白了就是:给手动挡套了一个“作弊器”,套了个“外挂”。
所以说,手动挡的优点,AMT基本上都是有的,比如:传动效率高、结构简单、成本低。
但是离合器的接合、分离容易受到道路条件、车辆载荷、发动机转速等等各种因素的影响。所以说,想用电脑来代替人脑控制离合器,是非常难调校的。
就好比:我们做菜和用机器做菜,我们拉面和机器给我们去做一个拉面,或者刀削面,目前来看,还是有一定的区别,而且它做不完,说不定还是要人来搭把手。
目前看来,AMT的换挡感受还是无法媲美其他类型的自动变速器的,主要应用在奇瑞QQ、老款Smart之类的成本相对比较低的小、微车型上面。
又要兼顾油耗,又要兼顾动力,还要控制成本,又要方便,就开始用AMT这个东西了。
双离合
第4种:双离合。
双离合其实发明得很早的,1940年左右就有的,但是很长一段时间没人弄的。
一直到上个世纪80年代,才被保时捷当了个宝捡起来的,也是从传统的手动挡改良过来的。
重庆大学有论文,《双离合器自动变速器干式双离合器设计与分析》上面有讲。
双离合变速箱把奇数挡和偶数挡的齿给它分开来了,2个离合器分别控制奇数和偶数挡。
这样做的好处就是:可以实现预选挡,1挡在用、在工作的时候,2挡已经提前给你准备好、啮合好了,换挡速度就非常快了。
同时,2个离合器相互配合运作,是可以避免动力输出中断的,舒适性、油耗、排放,都比手动挡是要有一定的提升的。
就好比:正常走路,总有一只脚在地上吧?左脚在地上,右脚腾空;右脚踩到地上,左脚在腾空,这个就是双离合了。
普通的换挡像什么?就2个脚并在那边跳的,又难受,还更累,是吧?
但是它和AMT有类似的地方:双离合在离合器控制和换挡逻辑方面,依然还是有很大的提升空间的。
我这个说得算客气了吧?某些情况下,它还是容易发生顿挫的,而且可靠性一般般。
车质网给出了一个统计数据:2019年,变速箱投诉排名前10车型里面,7款用的都是双离合。
AT
再来讲个第5种:AT,这个常见吧?
AT变速箱的结构和前面说的不太一样了,虽然同样都是利用齿轮传动,但并不是每个挡位都是对应一副单独的齿轮的。
而是把好几个齿轮一起塞到了一个空心齿轮里面,组成了一个行星齿轮组,来负责好几个挡位。
有点像是俄罗斯套娃:一个拿掉,「哎」怎么小一点?再拿掉,「哎」又小一点,都一样「嗯」。
通过这种办法,只需要几组齿轮,就可以做到多级变速。
比如说:福特和通用的10AT,只要4组行星齿轮,体积和重量并没有比一些8速变速箱大了,每个挡位的载荷被平均分配掉了。
所以说:AT的可靠性和承载能力都还是不错的。
就好比说:原来是每个人分别负责一个项目,现在是大家平均分摊,也就不会出现个别人特别累的情况。
南京航空航天大学有论文,《行星齿轮传动系统的稳定性与分岔特性研究》上面有讲。
行星齿轮传动系统有结构紧凑、承载能力高、重量轻、体积小等等优点,主要是由于它的功率分流的传动特点决定的。
怎么可能没缺点?缺点就是在于:要保证每个行星齿轮载荷平均分配,对零件的制造和装配误差要求是非常高的,这一“高”,其实就叫“成本高”。
同时,液力变矩器和发动机之间不属于刚性连接,在某些工况下,动力损失也比较大。
老底子的AT变速箱,我们车子开起来是不是觉得:“「哎」比手动挡费油好多,费个2、3个。”就是这个造成的。
CVT
第6种:CVT。
CVT完全摆脱了齿轮,不用了,主要结构就有点像是老式的录音机用的磁带,外面有个塑料盒的,包着2个轮子在那边转的,上面有个棕色的磁带带着动。
CVT就是依靠锥轮和钢带,就和磁带差不多的,一起来这么转动带起来了。
只要改变锥轮的直径,CVT就可以在传动比范围内实现任意传动比变化,1.5挡,2.843挡都可以的。
如果说其他变速箱是走楼梯的话,CVT就是残疾人通道,就是一个斜坡,轮子直接都是能推得上去的。
也就是因为这样,CVT是可以随时找出一个最佳的传动比,来匹配当前的工况的。
湖南大学有论文,《金属带式无级变速汽车建模与性能评价》上面讲。
CVT可以按驾驶员的意图,在汽车的行驶阻力和发动机输出功率之间,自动实现动态最佳匹配,把汽车的经济性和动力性发挥到极限,这是理论上。
CVT的传动钢带或者链条是通过摩擦力来工作的,不是像其他变速箱那样,是一个个齿轮啮合好在那边的,很稳固的。
所以说,它能承受的动力上限是比较小的,钢带弄到后面,滑掉了。
博世公司的新型钢带,传递扭矩已经是很厉害、很厉害了,也才刚刚突破了500N·m。
对于市面上有些高功率调校的3.0T车型来说,不行,「嗯~」原地打滑,「嗯嗯嗯嗯」就变成这样了,用不了。
先挂P挡还是先拉手刹
今天大致简单介绍了一下,常见的一些变速箱的形态,其实关于这个东西,我们日常碰到最多的,是这样的。
等个红灯,我挂P挡还是挂N挡?要不要拉手刹?我停车的时候,先挂P挡还是先拉手刹?
这个问题,我被问了5年,今年还是有人问,我就再做给大家来听。
还有,M挡是干嘛用的?L、S挡是干嘛用的?D挡下面的2、1,这2个数字又是干什么用的?
- 关键词:自动挡
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你不用担心这个问题,好像只有你自己想知道,我后台看了一下,66万的提问,都问这个东西,有兴趣你不妨看一看。
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