汽车变速箱

    手动变速箱
    普通自动变速箱/普通自动变速箱带手自一体
    CVT无极变速箱/CVT带挡位的变速箱
    双离合变速箱
    序列变速箱
五大变速箱原理、发展前景解析
  一、MT手动变速箱
  MT的英文全称是manual transmission。中文意思是手动变速器,也称手动挡。即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变

传动比,从而达到变速的目的。踩下离合时,方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好,装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快,

也省油。MT变速箱是目前使用主广泛的变速器。
  未来手动变速箱的发展趋势是档位不断提高,以使发动机的转矩和转速更好地匹配汽车复杂的工况需求。
  随着人们对汽车驾驭简化的要求不断提高,特别是国人希望能简化汽车操作,手动变速箱的市场必定会受到AT、CVT、DCT、AMT四大变速箱

的冲击。有专家预测到自动变速箱的市场占有率将从2007年的74%下降到67%。但MT手动变速箱由于机械可靠性高、结构简单、动力性好这些原

因,自动变速箱会是变速箱领域重要的组成部分,档位多少,决定匹配和成本。

  二、AT自动变速箱
  AT的英文全称是automatic transmission自动变速箱是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来

达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭矩和离合的作用。
  目前国内市场大多数自动变速档变速箱使用的都是AT变速箱。一般来说,自动变速器的挡位分为P、R、N、D、2、1或L等。
  自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点,已成为现代轿车配置的一种方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状

况自动变速变矩,驾驶者可以全神贯注地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。
  目前国内自动变速箱比较受欢迎,尽管AT自动变速器使用的液力变矩器会提高车辆10%左右的油耗。和当今节能环保的发展趋势相背,但作

为自动变速箱中技术最成熟的一款变速箱,AT在未来一定时间内,AT自动变速箱仍有广阔的发展趋势,市场占有率将进一步提高。
  未来AT自动变速箱的发展趋势是向多档位的AT变速箱发展。

  三、AMT机械式自动变速箱
  AMT的英文全称是automated mechanical transmission。中文意思是机械式自动变速箱。AMT可以看成是自动的手动变速箱
  AMT变速箱,是在通常的手动变速箱和离合器上配备一套电子控制的液压操纵系统,以达到自动切换档位目的的机构。其实就是在手动变速

器,也就是齿轮式机械变速器(MT)的原有基础上加装了微机控制的自动操纵系统,以此改变原来的手动操作系统。因此AMT实际上是由一个机器

人系统来完成操作离合器和选挡的两个动作,其核心技术是微机系统,电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。
  配备AMT的汽车不再需要离合器踏板,驾驶者只需简单地踩油门踏板就可以非常简单地启动和驾驶汽车。AMT汽车驾驶简单,驾驶者则只需

要踩油门,由AMT系统会自动地选择换挡的{zj0}时机,从而xx了发动机、离合器和变速箱的错误使用,避免换错挡,这一点对驾驶新手和整车

的可靠性都非常重要。
  AMT变速箱在三类新型自动变速箱中,技术难度相对较低,但是存在换挡动力中断等影响驾驶舒适性的问题。在国内,AMT目前只应用于一

些A0级别的车型。由于涉及车型范围较少、车辆也比较低端,AMT缺少推广的平台,发展前景是三类新型自动变速箱中最不乐观的。

  四、DCT双离合器变速箱
  DCT的英文全称是double clutch transmission.中文意思是双离合器变速箱。也有人称之为DSG(Direct-Shift Gearbox),中文表面意思为

“直接换挡变速器”。大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新。新一代DCT变速器采用了双离合器和6个前进档的

传统齿轮变速器作为动力的传送部件,主要与高扭矩的发动机配合使用。
  DCT有一个由两组离合器片集合而成的双离合器装置,由电子控制及液压装置同时控制两组离合器及齿轮组的动作。一个多片式离合器连接

1、3、5挡和倒车挡,另一个连接的是2、4、6挡。在某一档位时,离合器1结合,一组齿轮啮合输出动力,在接近换档时,下一组档段的齿轮已

被预选,而与之相联的离合器2仍处于分离状态;在换入下一档位时,处于工作状态的离合器1分离,将使用中的齿轮脱离动力,同时离合器2啮

合已被预选的齿轮,进入下一档。两个多片式离合器的一合一闭几乎保持在同一时间内完成,整个过程往往只需要0.2秒的时间。目前,国内市

场上,大众的迈腾使用了DCT变速器。
  DCT变速器能满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求。相比较目前中国市场上广泛使用的AT自动变速器,DSG可以降低油耗。与传

统MT手动变速器相比,在整个换档期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,令动力没有出现间断的状况。但相比AMT对于MT的改动,由于DCT变

速器的结构和国内常用的MT手动变速器相差较大,改进新的生产投入较大。
  目前DCT变速箱面临的主要问题是制造加工的精度要求很高。
  DCT双离合器变速箱是以大众集团为首的欧洲车系主推的一款新型自动变速箱。由于大众和一汽、上汽的合作,在我国拥有广泛的市场基础

,由此DCT变速箱拥有广阔的推广平台。盖世汽车网认为,DCT变速箱的发展前景最为乐观。

  五、CVT机械式无级变速器
  CVT的英文全称是Continuous Variable Transmission,中文意思是“机械式无级变速器”。CVT技术的发展,已经有了一百多年的历史。

德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖,早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。但是由于橡胶带式CVT存在

一系列的缺陷:功率有限(转矩局限于135Nm以下),离合器工作不稳定,液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大,因而没有被汽车行业普遍

接受。
  现在,将液力变矩器集成到CVT系统中,主、从动轮的夹紧力实现电子化控制,在CVT中采用节能泵,传动带用金属带代替传统的橡胶带。

新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷,导致了传递转矩容量更大、性能更优良CVT的面世,汽车界对CVT技术的研究开发日益重视。
  CVT能实现无级变速,因此能根据车辆和路面实际情况,改变传动系统的传动比,使发动机在功率和燃油消耗率都在{zj0}范围内工作。因此

相比较有级变速器,CVT变速器的动力性。同时,CVT通过改变主、从动轮工作半径实行无级变速,比起目前国内市场上常用的AT自动变速器通

过液力变矩器实行无级变速,CVT的传动效率和燃油经济性都大大提高。
  CVT无级变速器是采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。可以使传动系与发动机工况实现{zj0}匹配。金属带式无级变速

器的系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成,与油缸靠近的一侧带轮

可以在轴上滑动,另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构,它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首

先传递到CVT的主动轮,然后通过V型传动带传递到从动轮,{zh1}经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动

盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径,从而改变传动比。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节,

从而实现了无级变速。
  目前国内使用CVT无级变速器的车型主要有南汽名爵MG3 SW 1.8L,东风日产的轩逸、逍客、新天籁和新奇骏、广本飞度、奇瑞旗云以及奥

迪Multitronic等。
  CVT机械式无级变速箱是日系车企主推的一款新型自动变速箱。拥有一定的推广基础。不过CVT使用的钢带主要掌握在博世等少数公司手中

,而其国内尚无加工制造CVT一些部件的条件。因此CVT变速箱在我国推广尚需提高其支持设施。

    那么6速手自一体变速器是否能达到这几个要求呢?答案是肯定的。我们可以从原理来分析一下。目前,所有的自动变速箱都由电子系统、

液体扭力转换器和自动变速箱三个部分组成。换挡的个数由齿速比个数决定,能够在传动过程中产生几种齿速比就是几速变速箱。而所谓的手

自一体,不过是在电子控制系统中加入了手动换挡的程序。看似手动,其实不过是手动开启了事前写好的电子控制程序而已。
    简单的说,无论是DSG还是CVT在功能上都是一致的,CVT因为变速箱中转换齿速比的方式是通过链式传播,受到链条材料强度的影响,目前

不适用于大扭矩的传输,多应用于小型车和中级车上,而DSG则没有这个遗憾,小车大车甚至赛车都没有问题,目前多用于大众旗下的中级车及

以下车型。6速手自一体是在传统的4速变速箱改进而来,改善了4速自动变速箱油耗大、加速慢、顿挫感及驾驶舒适性不佳等缺点。按照节能和

操控两方面的需求综合表现打分:我们大概可以得出DSG>CVT>6速手自一体>5AT>4AT的换算方式。目前DSG有7速和6速两种,而手自一体则

有奔驰S级的7速手自一体和雷克萨斯LS系列采用的8速手自一体。
    从时间上来看,手动变速箱走到自动变速箱几乎用了50年时间,自动变速箱到更高级的7速、8速手自一体变速箱也用了50多年。而今天的

好处是这一高级技术(原来运用在F1赛事上和{dj0}豪华车上)渐渐走进民用汽车的视野。6速手自一体变速箱和中级车发动机搭配更加合理。它

将发动机输出的扭矩能够更加细分,从而使汽车在加速上更加灵活,避免因档位不够而导致的迟滞感和顿挫感,舒适性和操控性都大幅提升。

因为变速箱档位的增加,汽车能够在更低的转速表现出更优异的性能,例如好的变速箱即使120Km时,发动机的转速也只有2000rpm/min。
     {zh1},我挑选了国内在售的20余款中级车,品牌涵括德国、法国、日本、韩国和美国,较为集中的体现了目前中级车变速箱的匹配情况。

我们从技术的角度出发,就能一眼看出哪些车型是在让我们享受到技术的优势,而哪些车型的技术则显得有点落伍了。

 

汽车变速箱的种类与技术发展  
一、传统手动变速箱
  优点:操控乐趣高、结构简单可靠、燃油经济性好
  缺点:操作复杂
  适合人群:对操控乐趣有较高要求,喜好人车沟通、性能改装、技术成熟的准车主
  代表车型:捷达、桑塔纳、夏利等
  传统手动变速箱具有结构简 单、成本低、传动效率高、可靠性高等特点,虽然操作相对复杂但仍然具有独有的优势。我们对一台手动变速

箱的要求首先是挡位清晰,其次是齿比编排合理,然后 我们会去考察它的挡杆位置、换档感受等,{zh1}我们当然还需要
看看挡把的手感和造型设计是否适合自己的手形。
  挡位清晰关系行车安全
  一台变速箱的挡位是否清晰,开着车从{zd1}挡换到{zg}挡,然后再从{zg}挡降回{zd1}挡,每个挡位都试试,即使你不是专业的试车手也会

得出一个较准确的评论。之所以我们将挡位清晰列为 首要考察的项目,是因为清晰的挡位有助于减少换档时间和入错挡的机会,这些都是关系

到行车安全的重要因素,特别对于女士或者新手来说,清晰的挡位显得异常 重要。笔者认为大众系列的手动变速箱在这方面做得比较出色,挡

位不仅很清晰,而且在入档的一霎那你会感觉到变速箱向挡把施加的一点吸力,这个恰到好处的吸 力反应了变速箱挡位锁止机构的设计出色、

制造精度很高,相当讨好,这种感觉在奥迪A6L 2.0T FSI MT上最为明显,这便是优秀的手动变速箱。
  对于骨灰级的车主,不妨去了解他们的汽车生产线的加工设备及工艺,其中齿圈的加工多以德国arthur-klink的筒式拉削机床加工生产才

达到这样的制造精度。

  车型定位决定换档行程
  除了挡位是否清晰,我们还 需要考察一下换档的行程。从空挡到行车挡,挡杆所移动的幅度我们可以简单的称为换档行程。换档行程短,

入档快捷,但所需换档力度往往较大;换档行程长,入 档虽然更慢一些,但是所需力度更小。注重操控性的车型大多采用短行程的换档机构,

而注重舒适性的车型换档行程便会更长一点。此外,欧系车和日系车的入档感 觉有些不同,一般说来欧系车需要的入档力度更大一些,日系车

则更轻松一些。
  汽车工程师们将手动变速的 换挡速度和传动效率作为努力的方向,不断提高自动变速箱的智能化,但自动变速箱始终只能接近手动变速箱

的表现,这也是手动变速箱在欧洲仍然占据上峰的原 因。但手动变速箱的这些优势都建立在驾驶员良好的驾驶技术之上,如果对于驾驶技术欠

缺的新手来说,手动变速箱或许并不如自动变速箱节油,并且手动变速箱因 市区繁多的交通灯也不再是乐趣的来源。

二、自动变速箱
  优点:驾驶轻松,对于入门驾驶员来说主动安全性更好
  缺点:燃油经济性差、操控乐趣小
  适合人群:喜好简单惬意驾驶感受的车主,不擅长驾驶手动挡车型的车主,入门级新车手
  代表车型:广州本田雅阁、东风日产天籁等
  自动变速箱AT automatic transmission是目前普遍 使用的变速箱形式,手动变速箱主要通过调节不同齿轮组合更换挡位,而传统自动变

速箱是通过液力和行星齿轮实现变速的目的。其中液力变扭器是传统自动变速箱 中{zj1}特点的部件,俗称南瓜,它的作用相当于手动挡车的离

合器。车主只需通过控制油门踏板深浅,变速箱就可以自动进行挡位切换。因此涉及到变速箱智能的问 题,一台自动变速箱是否能迅速准确的

领会驾驶员的意图取决于控制程序的编写。例如驾驶员迅速加深油门踏板,这表明需要迅捷的加速,这时变速箱应该迅速转到运动模式,实行

降挡动作并保持在高转速换挡以提高动力性,这就是所谓的Kick-down;若驾驶员迅速松开油门踏板,踩下制动踏板,变速箱则应该迅速降 挡

,利用发动机制动帮助减速;若驾驶员油门变化缓慢甚至油门开度保持不变,那么证明正处于巡航状态,变速箱应该尽可能处于高挡,降低发

动机转速,提高燃油 经济性。
  具有四个前进挡的自动变速箱已经是当前比较基础的配置。20万级中型轿车中五前速自动变速箱已经成为主流,而行政级轿车已经开始使

用六前速自动变速箱,豪华轿车甚至开始运用七前速 自动变速箱,新款奔驰S-Class不仅拥有七个前进档甚至倒挡也有两个。当然自动变速箱

的挡位越多行车越平顺、燃油经济性更好,但多一个挡位无论是机械 结构还是控制程序都要复杂许多。
  有些自动变速箱设有O/D 挡,例如丰田大霸王。它的作用是限制变速箱进入{zg}挡,例如拥有四个前进挡的大霸王打开O/D开关时,变速箱

则只在一、二、三挡变换,这时的换挡转速要比 关闭O/D开关时更高。可以通过这个装置在三、四挡之间进行自由切换,对于高速公路超车等

非常有帮助。

三、手自一体变速箱
  优点:驾驶轻松的同时又能挽回一些驾驶乐趣
  缺点:燃油经济性较差
  适合人群:市区用车为主,又对驾驶乐趣难以割舍的车主
  代表车型:北京现代NF御翔、马自达6等
  普通手自一体变速箱由传统 自动变速箱发展而来,这类变速箱上都有显著的+/-标志,驾驶员可以切入这个位置手动切换挡位,但普通

手自一体的手动模式在响应速度上xx不能同手动变速 箱相提并论,提升驾驶乐趣非常有限。手自一体变速箱的程序编排有两种,一种侧重于

对发动机的保护,在发动机转速过低或过高时,变速箱强制进行升降挡动作; 注重驾驶乐趣的手自一体变速箱则为车主提供了更多的施展空间

,即使发动机转速过高,变速箱也不会擅作主张,而是通过截断供油的方式限制发动机转速。

四、CVT无级变速箱
  优点:燃油经济性好、舒适性高
  缺点:操控乐趣差
  适合人群:以燃油经济性和舒适性为重的车主
  代表车型:广州本田飞度、国产奥迪A6等
  CVT无级变速箱的全称是 Continuosusly Variable Transmission,CVT无级变速箱采用传动钢带传递动力,通过调整钢带的位置实现传动

比的连续改变。CVT变速箱的传动并不固定是相对于传统齿 轮变速箱{zd0}的特点,因此变速平稳无顿挫感。CVT重量轻、体积小、结构简单、功

率损耗小。但由于钢带的技术水平等原因,目前还不能运用在大扭矩输出的车 型上,因此多用在微型车上,此外国产奥迪A6也使用CVT变速箱

五、半自动变速箱
  优点:结构简单,换挡迅速
  缺点:应用车型较少,配件昂贵
  适合人群:需要迅速频繁切换挡位的车主(对于跑车用半自动变速箱)
  希望操作简单但又对车价有较多要求的车主(对于微型车用半自动变速箱)
  代表车型:宝马M5、M6、法拉利F430等
  半自动变速箱使用自动离合 器等机构在传统手动变速箱基础上省去离合器踏板,换挡仅仅利用挡杆或者换挡拨片进行操作由于半自动变速

箱容易实现比传统自动变速箱更快的换挡速度,因此宝 马和法拉利等高性能车种中使用了半自动变速箱。半自动变速箱也出现在欧系小型车上

,少量国产微型车也有采用,但原理和结构都同高性能车种有明显区别。
  例如专为宝马M- Power高性能车型而设的SMG就属于半自动变速箱。作为{dy}批采用F1变速箱技术的民用变速箱,SMG结构简单,工作可靠

,无论是换挡速度、可靠性还 是与发动机的匹配都达到极高层次。若将SMG的专用伺服零件拆下,剩下的部分便是出自德国Getrag的传统六前

速手动变速箱。SMG的精髓在于拨叉和离 合器的驱动技术以及SMG处于自动模式时为驾驶者提供的多达11种换档模式的软件编排,换挡耗时仅为

0.08秒,即使是手动换挡也被其超越。
  备注:德国Getrag的传统六前速手动变速箱生产线上的拉削加工全部使用来自德国arthur-klink的筒式拉削机床。

六、DSG双离合器变速箱
  优点:换挡迅速、燃油经济性好
  缺点:应用车型较少,配件昂贵
  适合人群:对变速箱换挡耗时和动力传递效率有极高要求的车主
  代表车型:大众高尔夫GTi、奥迪TT, 大众迈腾
  大众公司的DSG双离合器变速箱 Double Shift Gear Transmission是一种具有颠覆性设计的新型变速箱,它不仅继承了手动变速箱传动效

率高的特点,并且比手动变速箱换挡更快。通过两套动力传递路线进行交错传递,达到 所有自动变速箱难以企及的水平,与大众关系密切的保

时捷也将在高性能跑车上使用这一技术,大众将在低端车型中逐渐开始运用DSG。
  DSG有一个由两组离合器片集合而成的双离合器装置,同时有一个由实心轴及其外部套筒组合而成的双传动轴机构,并由Mechatronic电子

控制及 液压装置同时控制两组离合器及齿轮组的动作。在某一档位时,离合器1结合,一组齿轮咬合输出动力,在接近换档时,下一组档段的

齿轮已被预选,而与之相联的 离合器2仍处于分离状态;在换入下一档位时,处于工作状态的离合器1分离,将使用中的齿轮脱离动力,同时离

合器2咬合已被预选的齿轮,进入下一档。在整个换档期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,令动力没有出现间断的状况。
  和传统的手动档相比,使用更方便,因为说到底,它还是一个自动变速器,只是使用了DSG的新技术,使得手动变速箱具备自动性能,同时

大大改善了汽车的燃油经济性,DSG比手动档换档更快速、顺畅,动力输出不间断。
  和传统的自动档相比,DSG自动变速器有着明显的区别,DSG没有采用扭矩变换器,自动转换更灵活,而且也不是在传统概念的自动变速器

基础上开发出来的,设计DSG的工程师们开创了全新技术。
  对于国内变速箱行业,德国arthur-klink雅特-科林可集团进入中国市场,将对国产变速箱的制造技术的提升起到非常关键的作用!!!
 
 

 

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