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变速箱类型

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变速箱作为车辆重要的部件,广义上分为手动变速箱和自动变速箱,变速箱种类细分如下:手动(MT)、机械自动(AMT)、自动(AT)、手自一体(AT)、无级变速(CVT)、电子无级变速(E-CVT)、双离合(DCT)、干式双离合(DCT)、湿式双离合(DCT)、固定齿比混合动力专用(DHT)、ISR。

手动(MT)

通过手动换挡使汽车达到变速功能,在驾驶过程中需要手脚并用完成挡位切换。手动变速箱常出现在经济入门的低端车型上,部分追求操控乐趣的性能车也会配备手动变速箱,如宝马M3 MT版、丰田86 MT版等。常见5挡手动变速箱和6挡手动变速箱,较为罕见的7挡手动变速箱在保时捷911 车型上出现。

工作原理 手动变速箱输入轴通过离合器与发动机相连,中间轴的齿轮将输入轴的动力传递至输出轴。利用换挡杆操作拨叉将套筒与输出轴上齿轮相结合,使动力传递至输出轴,最终驱动车轮转动。将换挡杆推入挡位时,需要先踩下离合器踏板,挡位就绪后再将离合器踏板抬起,起步和停车都要中断发动机与变速箱之间的动力传递。

优点 手动挡变速箱相对自动变速箱无需电子辅助部件,结构更简单、制造成本低、使用稳定。

缺点 操作时需要驾驶员手脚并用,上手难度高于自动变速箱。城市驾驶时需要频繁操作,长时间操作疲劳感较大。

机械自动(AMT)

是以手动变速箱为基础演变而来的自动变速箱,在机械变速器上加入自动操纵系统,达到自动切换挡位目的。让驾驶员释放左脚,不在需要手脚配合换挡,但因各项性能不如其他自动变速箱,AMT变速箱已基本被淘汰。代表车型名爵MG3、宝骏310等。

工作原理 通过一套伺服机构来控制离合器,省去手动变速箱踩离合踏板过程。大多数 AMT 变速箱采用电-液执行器对离合和换挡拨叉进行控制。还有通过电控执行器驱动换挡,例如德国舍弗勒集团旗下的 LUK 和格特拉克集团,生产电动执行器的 AMT 变速箱,称之为(机械式自动变速器)ASG。

优点 可实现自动变速箱功能、保留手动变速箱齿轮传动的高效率、制造成本低、设计简单。

不足 换挡逻辑不如自动变速箱敏捷细腻,在频繁换挡时出现换挡不积极,换挡平顺性较差现象。

自动(AT)

顾名思义是不需要手动加减档,可实现自动换挡意图的变速箱。目前绝大多数乘用车在采用。通过电子控制单元控制液力变矩器来改变齿轮组合的方式,来实现改变挡位的原理。早期的有4挡自动变速箱,随着汽车工业发展如今有变速箱超过10挡。目前使用较多的有6挡、7挡、8挡。

工作原理 自动变速箱(AT)主要由液力变矩器、行星齿轮、控制系统组成。液力变矩器类似离合器,起到优化传动效率、减少动力损失的作用。行星齿轮用于改变齿比,通过控制太阳轮、行星轮以及齿圈之间相互组合,从而控制传动齿比切换,实现不同挡位切换。控制系统相当于变速箱的"大脑",来协调发动机、轮速之间的关系,通过计算下达换挡指令,控制相应部件的变动。

优点 已发展多年技术成熟稳定,换挡速度快、传动效率高、换挡平顺且稳定性高。

不足 相比手动挡后期保养费用高,需要定期更换变速箱油及滤芯。行驶里程过长后可能会出现变速箱控制单元故障等。

手自一体(AT)

是在自动变速箱的基础上,融入了手动变速箱的特性。使变速箱在运行过程中,可通过驾驶员指令进行换挡。这种变速箱更高级,并且能给驾驶员带来更多的沟通感。目前在乘用车领域使用较为广泛。

无级变速(CVT)

是指没有换挡齿轮,依靠带轮和钢带的组合自动变换传动比的变速箱。变速时可以从低速到高速无具体变换挡位,变速感受极小,车辆平顺性强。与自动变速箱相比更平顺,但抗强大发动机扭矩的能力较弱,会存在急加速变速箱打滑现象。

工作原理 内部由带轮、钢带以及相关控制机构和润滑机构组成,带轮又分为主动带轮和从动带轮,利用两个带轮各自直径上的变化达到变速的目的,因此传动比为无级可调。除此之外,Jatco(加特可)与日产在现有CVT无级变速箱基础上增设一套由行星齿轮机构组成的“副变速箱”,为其获得更大的传动齿比范围,也就是日常目前在用的 XTRONIC CVT 无级变速箱。

优点 CVT无级变速箱因没有明确的换挡齿轮,可以由两个带轮任意变换,平顺性更好。

不足 由于无级变速箱没有固定的齿轮,依靠皮带与带轮的摩擦传动,因此在高强度运行时存在打滑现象,另外暴力驾驶可能会损坏变速箱。

电子无级变速(E-CVT)

是集成电机的混动变速箱,专为混合动力车型研发。借助太阳齿轮和两个大小不同的电机,实现发动机动力和电动机动力的平衡,直接驱动车辆的不是发动机,而是通过两个马达来实现的动力输出。

优点 电子无级变速箱(E-CVT)相比无级变速(CVT),可以在不同工作状态保持最佳的传动比和圆滑过渡, 兼顾经济性和动力性。结构简单,内部齿轮磨损低,使用寿命长。

不足 维持挡位是需要持续消耗电能,内部电机失效时动力系统会瘫痪,电动机在苛刻的环境中影响可靠性。

双离合(DCT)

属于自动变速箱范畴,是通过两套离合器相互交替工作,切换轴间的不同齿比的齿轮来完成换挡。双离合变速箱换挡更快效率更高,但由于离合器的特性换挡是会存在顿挫。大众旗下的汽车搭载较多。

工作原理 主要由齿轮箱、双离合控制模块、机电控制模块组成,拥有两套离合器装置。两套离合器分别对应两根输出轴,一根轴控制奇数挡,另一根轴则控制偶数挡,两套工作完成换挡交接。简单理解为,当变速箱还是1挡时,负责偶数挡的离合器已经准备好了,只需要奇数离合器和偶数离合器完成换挡交接。

优点 相比其他自动变速箱,双离合换挡时间更短、反映速度更快。相比其它自动变速箱,双离合变速箱换挡过程中时间更短,动力中断的间隙越小,变速箱逻辑性更强,一定程度上会降低油耗。

不足 没有采用液力变矩器,低转速下扭矩表现不强;结构复杂,电子元器件多后期维修保养费用高,容易出现故障。

常见的双离合变速箱又分为干式双离合和湿式双离合。

两者的区别在于离合器主动盘和从动盘的连接介质不同。双离合变速箱工作时,离合器频繁开合会产生大量热量,干式双离合通过空气散热,可以理解为风冷模式,湿式双离合通过油液散热,也就是常说的油冷;湿式双离合散热效率高于干式双离合,换挡感受更好更耐用。

固定齿比

工作原理 多用于常见的电动汽车上,依靠齿轮的不同齿轮比来改变车速,电机输出轴直接插入变速器内的连接套,通过连接套将动力传给变速器的一轴,一轴上的齿轮与被动齿轮啮合,带动差速器及车轮转动。

优点 固定齿比变速箱将动力直接传给两个车轮,减少了动力损失,具有结构简单、易于制作、生产成本低等优点。

不足 齿轮间隙较大,在电机的启动和停止情况下,会伴随着齿轮撞击感,不太柔顺。

混合动力专用(DHT)

是指今年专为混合动力车型研发的驱动系统,其原理是在汽车的运行中调整内燃机的转速和转矩。

特点 DHT 变速箱结构紧密、效率高,传动装置相比自动变速箱更少。电气驱动可以在额外功率的最佳状态下运行,以提高动力增强驾驶乐趣。

ISR

与手动变速箱类似,换挡过程中采用拨叉推动齿轮的方式来完成挡位切换,控制上通过电控-液压系统,让挡位的切换更迅速。变速箱包含 7 个挡位,共有 4 个用于拨动齿轮的拨叉,1 挡和倒挡共用一个拨叉,从 1 挡到 6 挡,相邻的两个挡位齿轮都能有一个独立的拨叉单独控制。

特点 该变速箱缺少“蠕行模式”(车辆以怠速工况前行),只有驾驶员踩下油门踏板后,车辆才会前行。

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