乘用车用变速箱对比
汽车变速器介绍

本期引言:近年来国内变速器技术更新加快,多数本土企业跳过自动变速器AT,直接发展无级变速器CVT和双离合变速器DCT;国产乘用车装备自动变速箱的车型逐渐丰富,自动档车型比例也稳步提升,未来随改善型需求占比提升,自动档车型的比重还将进一步提高;本期我们将简要介绍各种不同的变速箱,希望能为您对汽车的理解和对行业的研究提供帮助;汽车变速器介绍汽车变速器,是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置,用于发挥发动机的最佳性能;变速器可以在汽车行驶过程中,在发动机和车轮之间产生不同的变速比,通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下;变速器从大类上可以分为手动和自动两种;手动变速器Manual Transmission,MT经过多年发展,档位数量不断增加,运动型轿车已发展至 6 档,重卡可达 16 档;自动变速器大致分为四类:液力自动变速器Automatic Transmission, AT、电控机械式自动变速器Automated Mechanical Transmission, AMT 或称为 Electronic Automatic Transmission, EAT、无级自动变速器Continuously Variable Transmission, CVT和双离合器自动变速器Dual Clutch Transmission, DCT,也叫 DSG;自动变速器中,目前AT 依然是市场主流;AMT 适合8 万元以下轿车使用;CVT 适合国内经济型轿车市场需求,中短期将继续发展;DCT 将可能是中长期重要的发展方向;表1:不同自动变速器比较自动变速器类应用比例换挡平顺性燃油经济性适用扭矩范围价格/成本技术难易度型AT ++ ++- ++ + +AMT o - ++ ++ - oCVT + ++ ++ + o +DCT + ++ ++ ++ ++ ++注:+代表高,-代表低,o 代表中性在上述 4 种自动变速箱中,AT 技术最为成熟,目前应用最广泛,大多数高端自主品牌和合资品牌的自动档车型使用该类变速器;AMT 相当于用电脑控制的手动变速箱,因此成本较低廉,但是换挡的平顺性较差,不太适合中高端车使用,常见于 6 万元以下的经济型车,或重型卡车;CVT 平顺性很好,但是原理是靠摩擦传动,而非齿轮间的啮合,因此可以传递的扭矩一般较小,成本也较低,适合于经济型乘用车;DCT 变速箱换挡平顺性很好,由于取消了液力变矩器,较 AT 更为省油,但是由于技术难度更高,且成本仍较高,所以应用范围尚不大;表2:部分自主品牌自动变速箱汇总自主品牌企业车型自动变速器供应商比亚迪F3、F6、S6 等JATCO 4 速AT哈飞赛马三菱进口AT中华骏捷FRV 三菱4 速手自一体INVECS-II江淮同悦青山AMT广汽长丰猎豹三菱4 速AT进口菱帅三菱F4A41/F4A42 4 速进口东南汽车菱悦V3 6 速CVT,ZF 旗下南京邦奇Punch 奇瑞奇瑞AMT资料来源:各公司网站手动变速器MTMT 的英文全称是m anual t ransmission,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 变速器是目前国内使用最广泛的变速器;图1:手动变速器换挡杆及档位图2:手动变速器换挡原理资料来源:Google图片资料来源:Google图片经过多年的发展,手动变速器的档位不断提高,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;目前国内主流的手动变速器为 5 档,在一些运动型轿车上已经使用了 6档手动变速器;随着人们对汽车驾驭简化和驾驶舒适性的要求不断提高,手动变速器的市场必定会受到AT、CVT、DSG、AMT 四大自动变速器的冲击;但 MT 手动变速器由于机械可靠性高、结构简单、动力性好这些原因,手动变速器会是变速器领域重要的组成部分;液力变矩式自动变速器ATAT 的英文全称是a utomatic t ransmission 自动变速器,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;图3:AT 换挡杆及档位图4:AT 解剖图资料来源:Google图片资料来源:Google图片目前国内市场大多数自动变速档变速器使用的都是 AT 变速器;一般来说,自动变速器的挡位分为 P、R、N、D、2、1 或 L 等;目前国内自动变速器比较受欢迎,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,但作为自动变速器中技术最成熟的一款变速器,AT 在未来一定时间内,AT 自动变速器仍有广阔的发展趋势,市场占有率将进一步提高;未来 AT 自动变速器的发展趋势是向多档位的 AT 变速器发展,例如宝马已经在 5、7系车型安装 8 速自动变速箱,并将推广至 2012 年投产的新 3 系、新 1 系车型;机械式自动变速器AMTAMT 的英文全称是a utomated m echanical t ransmission;中文意思是机械式自动变速器; AMT 可以看成是自动的手动变速器;AMT 变速器是在通常的手动变速器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;图5:AMT 换挡杆及档位图6:AMT 解剖图资料来源:Google图片资料来源:Google图片配备 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最佳时机,从而消除了发动机、离合器和变速器的错误使用,避免换错挡,这一点对新手和整车的可靠性都非常重要;AMT 变速器在三类新型自动变速器中,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 A/A0/ A00 级别的车型,如、Smart、MG3 等;由于涉及车型范围较少、车型总体也比较低端或偏运动,AMT 推广的平台有限,发展前景在三类新型自动变速器中较一般;机械式无级变速器CVTCVT 的英文全称是c ontinuous v ariable t ransmission,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;图7:CVT 解剖图图8:CVT 工作原理资料来源:Google图片资料来源:Google图片现在,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最佳范围内工作;因此相比较有级变速器,理论上 CVT 变速器的动力性更好;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最佳匹配;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,最后经减速器、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 ,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 机械式无级变速器是日系车企主推的一款新型自动变速器;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;目前奇瑞等公司已经掌握了 CVT 的技术并投产;双离合器变速器DCT/DSGDCT 是英文 Dual Clutch Transmission 的缩写,另一种名称 DSG 的德文全称是D oppel s cheiben g etriebe;中文意思是双离合器变速器,也有人称之为 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 DSG 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;图9:DSG 换挡杆及档位图10:DSG 原理图资料来源:Google图片资料来源:Google图片DSG 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秒的时间;目前,国内市场上,大众系较广泛的使用了 DSG 变速器;DSG 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 DSG 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 DSG 变速器面临的主要问题是制造加工的精度要求很高,核心技术掌握在博格华纳、LUK 等公司手中;DSG 双离合器变速器是以大众集团为首的欧洲车系主推的一款新型自动变速器;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 DSG 变速器拥有相对广阔的推广平台;相比 AMT 和 CVT,国内 DSG 变速器的发展前景较为乐观;08 年,在国家发改委出面协调、组织和促进下,先由中国 12 家自主品牌主机厂一汽、上汽、东风、长安、广汽、奇瑞、华晨、吉利、江淮、长城、长丰和中顺发起成立的中发联投资有限公司,以此作为中方实体平台与博格华纳中国投资有限公司正式成立了中外合资的博格华纳双离合器传动系统有限公司,博格华纳和中发联双方股比为 66:34,合资公司投资总额为 2 亿美元;合资公司今年投产,2012 年开始 DSG 的市场份额将可能快速提升;自动变速器市场空间广阔,长期看自动档车型比例有望提升07 年世界范围内变速器 52%为手动,43%为 AT,%为 CVT;国外发达国家中,美国以 AT 为主,自上世纪 50 年代以来 AT 就占据大部分市场,目前比例约为 90%;日本自动档车型比例更高,达到 95%左右,主要是 AT 和 CVT;而欧洲则相反,手动档比例接近 80%,自动档车型比例将可能随大众的 DSG 得以提升;亚洲和澳大利亚市场自上世纪 90 年代以来自动档车型的比例也有显着提升;表3:主要国家和地区自动档乘用车比例及原因分析国别比例主要自动档类型原因美国约90% AT 对油价不敏感、追求驾驶舒适性日本约95% CVT、AT 追求驾驶舒适性、轻松驾驭城市拥堵较严重欧洲约20% AT、DSG AT 油耗较高燃油税很高、追求驾驶乐趣亚洲新兴国家逐步提升AT 为主,CVT、AMT、DSG 并存追求驾驶舒适性、轻松驾驭城市拥堵较严重驱动国内乘用车自动档比例提升的因素包括:1. 消费习惯;我们认为,中国大部分消费者既不同于美国消费者对油价不敏感,也不同于欧洲消费者更多的追求驾驶乐趣,但相比之下和日本等亚洲国家消费观念更为相似,即经济条件满足的条件下更多的追求驾驶舒适性;2. 价格因素;由于自动档车型一般较同配置的手动档车型价格高出约万元,价格因素是阻碍其快速大规模普及的主要原因;随人均 GDP 和改善型需求的持续增长,价格因素的影响程度将会减弱;3. 城市拥堵;随中国城市化进程的推进,城市交通配套设施已相比汽车保有量增加出现较为明显的滞后,拥堵已经从一线城市迅速蔓延至二线城市甚至三线城市,对轻松驾驭的需求提升;4. 女性驾驶员的比例提升;02 年起,女性驾驶员的比例明显上升,目前占驾驶员总数的比例已超过 30%,且以私家车驾驶员为主;女性购车优先选择自动档车型的比例较高;另外,根据着名汽车业调查公司e r As i a 的顾客调查报告,配备自动变速器车主对其座驾的满意度远高于手动挡的车主;图11:狭义乘用车自动档车型比例有望逐步提升目前国内制造乘用车市场中自动档车型在高档车中的比例约80%,中档车型约40%,低端车型约 20%;中低端车型占比未来有望持续提升;。
汽车变速箱简介

汽车变速箱简介变速箱类型MT(Manual Transmission)使指手动变速箱、AT(Auto Transmission)是指自动变速箱、如果你看见过CVT,那是指无极变速箱。
像华晨骏杰1.8MT是说发动机排量为1.8升配手动变速箱,2.0AT就是2.0升发动机配自动变速箱。
SMG变速箱?SMG变速箱秉承了所有顺序换档变速箱设计的优点:换档可以通过中央控制台的换档杆或方向盘上的拨杆进行。
驾驶者无需踩离合器,而且即使将油门踩到底时也能换档。
与自动变速箱不同,SMG变速箱无需消耗能量也不使用变矩器。
从原理上讲,SMG变速箱的所有换档操作都采用电动液压方式。
SMG变速箱采用“线控换档”(shift-by-wire)技术,这是一种源自航空领域的技术成果。
利用这项技术,换档可以在瞬间完成,而且无需机械连接。
与原6档SMG变速箱相比,新M5的SMG液压单元与执行元件都被集成到变速箱壳体内。
一旦需要换档,该控制单元会激活控制整套系统液压设备的相应电磁阀。
接着,具有很高压力的液压油(最高达90巴)快速地流经一个电磁阀,进入离合器总泵,打开离合器。
然后使用液压单元中电磁阀,打开执行元件中的四个液压缸,后者则通过四根独立的排档杆完成实际换档过程。
在换低档时,发动机自动两次分开离合器。
手自一体式变速箱?顾名思义,“手自一体”变速箱就是把手动换挡和自动换挡两种模式结合在一起的变速形式,在这类变速箱上,都有显著的+/-志,你可以切入这个位置手动切换挡位。
对普通变速箱而言,驾驶乐趣不足一直是它的弊病,您在入弯前踩刹车减速,普通自动变速箱只会跳到空挡或维持原挡位不动,它不会随着速度下降而降低一挡;到了出弯当你加油时变速箱又会来一个kickdown(向下跳一挡),然后才获得足够力量加速。
这不但比手动变速多了时间,而且在弯中挡位跳动也会破坏车身平衡。
手自一体变速箱最大用处就是提高挡位的“随心所欲”程度,换句话说,就是“如果它不够聪明,至少我可以自己来”。
汽车变速箱分类

汽车变速箱分类汽车变速箱根据不同的工作原理和结构设计,可以分为以下几种主要分类:1. 手动变速箱(Manual Transmission):手动变速箱是最常见的汽车变速箱类型之一。
驾驶员需要通过操作离合器和换挡杆来手动选择合适的齿轮比。
手动变速箱具有简单、可靠和经济的特点,常见于经济型和运动型汽车。
2. 自动变速箱(Automatic Transmission):自动变速箱是一种能够自动选择合适齿轮比的变速器。
它通过液压系统和控制单元来感知车辆的速度、负荷和驾驶需求,并自动完成换挡操作。
自动变速箱提供了更便利的驾驶体验,适用于各种类型的汽车。
3. 双离合器变速箱(Dual-Clutch Transmission,简称DCT):双离合器变速箱是一种结合了手动变速箱和自动变速箱的技术。
它采用两个离合器和两个独立的齿轮组,实现了快速而平滑的换挡操作。
双离合器变速箱具有高效、快速和舒适的特点,适用于高性能和豪华汽车。
4. 连续变速箱(Continuously Variable Transmission,简称CVT):连续变速箱是一种基于滑动带和变径齿轮组实现无级变速的变速器。
它可以根据车速和负荷的变化,实现无级连续的齿轮比调整,提供平顺和高效的动力输出。
CVT 广泛应用于小型和经济型汽车。
除了以上主要的分类,还有一些特殊的变速箱类型,例如:- 电动汽车变速箱(Electric Vehicle Transmission):专为电动汽车设计的变速箱,用于转换电动机的扭矩和功率输出。
- 离合器自动化(Automated Manual Transmission,简称AMT):类似于手动变速箱,但通过电子控制系统实现了自动化的离合器操作,提供了比传统手动变速箱更便利的换挡体验。
每种类型的变速箱都有其特点和适用场景,选择适合的变速箱类型取决于汽车的用途、驾驶需求和性能要求。
技术:关于变速箱——侃侃4AT、6AT、DSG和CVT那点儿事儿

技术:关于变速箱——侃侃4AT、6AT、DSG和CVT那点儿事儿汽车自动变速器常见的有四种型式:分别是,液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器(DCT,常见的DSG是其中的一种)。
液力自动变速器(AT)大致有2种结构原理,一个是行星齿轮式,占压倒性多数;另一个是平行轴式,本田独家技术。
常见的行星齿轮式变速器发展到4AT,再往上算是一个技术瓶颈了,造4AT和造6AT完全不是一个难度等级。
由于齿轮构造关系,没有办法再多设置一个与其他4挡同级的齿轮。
现在多于4AT的变速器,大致可以理解成把原4AT中的一个档再外接一个次级变速箱,其结构比4AT 复杂了一倍以上(想起80x86芯片系列的中断最早只是8个,后来就是靠这么个原理扩充的)。
本田变速器由于构造原理不同,可以到5档,但也是它的一个技术极限,再往上哪怕多一档,成本至少都是按几何倍数计算的。
以如果是一般家用,4AT就足够用了,不仅维修成本低,而且因为部件少,出故障的概率也低的多。
另外,变速器与发动机匹配及调校关系也很重要,丰田全系4AT的调校很好,顿挫很小,也很省油,比如卡罗拉、rav4等。
而通用在6AT 上调校一贯比较糟糕,档多反而比较费油不说,还故障多,最典型的例子就是克鲁兹。
6AT确实能省油,如大众的1.6发动机在3800转达到最大扭矩。
但对于在4500转以上才能达到最大扭矩的发动机来说,如丰田、现代的1.6发动机,6AT并不一定能省油,因为低速高档时发动机根本带不动,所以这里面匹配很重要,并不能笼统说6AT省油。
日本爱信的4AT,结构简单,成本低廉。
而且同样是4AT,其内部细分了很多型号。
有些4AT,是绝对不对外供货的。
而6AT,却是外销型号。
只要愿意花钱,就能买到。
所以一些没有掌握此技术的汽车厂商没办法,想要4AT,却买不到,只能一种6AT配多种的发动机、多种的车型。
而爱信仅仅4AT就有几十种细分型号,对应不同的发动机和车型。
国内外12 款专用混动变速箱介绍及优缺点

国内外12款专用混合动力变速箱结构原理介绍和优缺点分析01大陆公司成本优化DHT大陆公司做了一个简单专用混合动力变速器的结构、功能和成本分析,给定发动机和电动机不同的挡位数,对比功能和成本,选出大陆公司的优先方案。
下图是相应的结构,前面数字表示发动机(ICE)和电动机(ED)的挡位数,电动机数字0表示电动机与汽车驱动轴以一个传动比固定相连,1表示电动机有一个传动比,但可以挂空挡。
大陆公司DHT几种结构分析大陆最后选出自己的优化方案是发动机4挡,电动机固定挡(4(ICE)+0(ED)),另外要配置一个高压的启动发电动机(HV-SG)。
02舍弗勒P2-DHCVT专用混合动力无级变速器舍弗勒的P2-PHEV-DHCVT,可以实现纯电、P2混合动力及纯发动机驱动,后退挡靠电动机实现,在无级变速单元(Variator)之后有个犬齿式离合器实现驻车充电功能。
下图显示了舍弗勒的P2-PHEV-DHCVT的原理和设计。
、图19 弗勒的P2-PHEV-DHCVT的原理和设计(来源:CTI2016 Luk)通过变速器一些设计变化,增加一套双离合器,可以进一步实现P2/P3的混合电力驱动,以提高电驱动里程和混合动力驾驶性能。
下图显示了舍弗勒的P2/3-PHEV-DHCVT的原理和设计。
舍弗勒的P2/3-PHEV-DHCVT的原理和设计03AVL公司八模式混合动力系统8mode-DHTAVL的第二代DHT,即Future Hybrid 8-Mode 未来八模式混合动力系统,基于传统自动变速器AT集成电动机而成,它采用了两个离合器和两个制动器、一个Ravigneaux(拉威挪式)行星齿轮结构。
下图显示其原理结构特点。
AVL的八模式混合动力DHT其可以有八种运行模式,即5挡混合电力驱动模式,两挡纯电驱动模式,以及eCVT(电动无级传动)模式,驻车充电模式。
混合动力以及纯电驱动模式可以很好的利用发动机和电动机的动力源,根据不同的汽车工况优化其工作点,实现油耗和驾驶性能的改善。
AT变速箱这么好越来越多的车却用CVT和双离合这是为什么

AT变速箱这么好越来越多的车却用CVT和双离合这是为什么提到CVT大家会想到什么?不耐用?加速慢?钢带打滑?还是售后麻烦?这些都是常见观点。
到底CVT有哪些真正的技术硬伤,它的变速原理又是什么?汽车工业进化这么多年,在一些人嘴里,一个变速机构大类怎么就成了一个东西?那么本期我们就来聊聊这里面的门道什么是CVT?刻板印象中,CVT无级变速箱的核心是锥轮和推力钢带,所谓“两轮一带”中的这个轮,指的是一对能相对安装带有锥面的圆盘,一个固定另一个可以沿轴向移动,内部是油压驱动,可以相互靠近或远离,金属带放置在两个锥面之间,因为传动带长度相对不变,一个圆盘靠近另一个的过程中,会迫使另一根轴上的圆盘开始分离,锥面的间隙变化就带来了不同的传动半径。
范道尔纳传动带那么这个过程中传动钢带一边被压紧,另一边被释放,所以普遍称为推力带。
目前主流制造商是博世的V型金属片组成的脊状推力钢带,这种钢带也被称为范道尔纳传动带。
范道尔纳两兄弟Hub和Wim两个人,在荷兰可以说家喻户晓,他们创办了达夫汽车这个著名的商用车公司,与斯堪尼亚/奔驰/曼恩/沃尔沃/依维柯以及雷诺,合称为欧卡七姐妹。
纵观整个汽车工业史,达夫汽车带给人类的机械瑰宝有两样,除了CVT,还有一种被称作Trado的后驱结构由一个板簧转架和两个可同时驱动的负重轮组成,实现后轴翻转,这相当于给车提供了一个额外的行走系统,越野能力大大加强。
只不过从商用到乘用的过程中又提升了NVH的要求,如果没有好的设计,评价是不可能高的。
所以乘用车维度,直到1985年脊状推力传动带被博世大量生产,各种维度的平衡才得到基本解决。
博世的这套传动带,内嵌钢带作为基础支撑,横向由金属推片堆叠而成。
主动锥轮压迫钢带侧面形成静摩擦力,利用片与片之间的推力,让钢带推着从动轮一起转,把发动机的动力从主动锥轮传递到从动锥轮。
当主动轮因为油压装置向中间夹紧的时候,钢带的容身区域缩小会被顺着侧边挤上去,钢带的整体周长是相对不变的,但因为分到主动轮一侧的周长长了,从动轮的周长自然不就小了么。
8AT、9AT、10AT...关于多档“设计脑残”的另一种解读 - 科技说

书山有路勤为径;学海无涯苦作舟8AT、9AT、10AT...关于多档“设计脑残”的另一种解读| 科技说几天前,必评菌一则关于新款奔驰C级换装9AT的评论,在编辑部引发了一些讨论,有同事就建议据此再做些文章。
必评菌仔细回想一下也确实。
自从采埃孚推出9AT以后,变速器的挡位数就变得一发不可收拾,俨然一副(提及先进变速器)挡位数;8的变速器已经多达6款之多,它们分别是(按“出厂序”)采埃孚的横置9AT、奔驰的纵置9AT、福特/通用的横置9AT、福特/通用的横置10AT、爱信的纵置10AT和本田的横置10AT。
在对这6款超多挡位变速器进行“一锅烩”之前,想必一些人更在乎的是对于这种现象的看法。
例如如此超多挡位是否有必要,这种竞赛是否会无休止的进行下去。
另外像采埃孚9AT那样120km/h都挂不上9挡,是不是一种“脑残设计”?本文希望就这一话题展开探讨。
为什幺说真正脑残的,是纠结于“120挂不上最高挡”?这个小标题估计会得罪一堆人,但必评菌还是想这幺说,刺激一点印象才深刻。
至今仍然有无数人还记得,当年采埃孚9AT首度推出的时候,因为搭载的车型在车速达到120km/h的情况下仍然挂不上9挡,于是拼命地笑话这种设计很脑残。
在这之后,但凡碰到超多挡位变速器,不少人仍在热衷于测试“120挂不挂得上最高挡”(例如奔驰的9AT)。
其实,所有这些纠结,本身就很脑残。
因为用120作为衡量标准,毫无意义。
我们当然知道120的由来,因为中国高速公路的最高限速是120km/h。
也就是说,一款车的变速器如果到120km/h还挂不上最高挡,这意味着它专注下一代成长,为了孩子。
MT、AT、AMT、DCT、CVT变速器的原理和不同

MT、AT、AMT、DCT、CVT变速器的原理和不同我们经常听到MT、AT、AMT、DCT、CVT这些变速器,每次听到总感觉自己好像了解一点,但又是一头雾水。
就如朝鲜战场美军司令麦克阿瑟所说:“开始的时候,我们以为我们什么都知道;但后来发现,事实是我们什么都不知道。
一、先对各个变速进行总结,再长篇大论一下原理。
MT——手动变速器,以齿轮啮合来传递动力改变速度,优点是价格便宜、结构简单、技术成熟、维护方便、节省燃油、有驾驶快感,缺点是操作比自动变速箱麻烦,它是我们最常见的变速器。
AT——液力自动变速器,以液体为中介传递动力外加行星齿轮改变速度,优点是发展早技术成熟、操作简单、加速平顺、故障率低,缺点是机构复杂、结构精密、质量较重、价格较贵、油耗稍高。
AMT——机械式自动变速器,简单说就是MT+控制芯片ECU,也是以齿轮啮合来传递动力改变速度,优点是比其它自动变速器结构简点,承受扭力大,缺点是换挡冲击大、驾驶体验欠佳,多用在重型卡车上。
DCT——双离合自动变速器,简单说就是MT+ECU+两个离合器,也是以齿轮啮合来传递动力改变速度,优点传动效率高、换档速度快、反应迅速、成本适中,缺点是有抖动、顿挫感。
CVT——机械式无级变速器,以钢带传递动力,优点是可以无级变速、平顺性极佳,缺点是油门响应较慢,不能承受比较大的扭矩,大功率高端车型一般不使用。
总结起来价格优势:MT>AMT>DCT>CVT>AT传动效率:MT>AMT>CVT>DCT>AT平顺性:CVT>AT>DCT>AMT>MT技术成熟度:MT>AT>AMT>CVT>DCT响应时间:MT>AMT>DCT>AT>CVT二、各个变速器的原理我们通俗的把发动机、变速箱和底盘称为汽车三大件,从中我们看出变速器的好坏很大程度上影响汽车的质量。
我们先了解一下变速器在汽车中的位置和作用,变速器的位置如图所示。
图典型的四驱车传动系统图所示的为典型的四驱车传动系统,汽车动力的传动方向为:发动机——离合器——变速器——分动器——传动轴——差速器——轮边减速器——车轮。
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不知道什么时候开始,多档变速箱成为了各个车企推出新车型的重要噱头之一。
从7速开始,现在的主流变速箱挡位已经增加到10个之多。
就连国内一些名不经传的自主品牌,也号称要推出和生产或者购买多于8个挡位的自动变速箱。
一时间,挡位的多少貌似成为了“高科技”的代名词,挡位越少,市场话语权就越低。
连不到10万元的力帆轩朗都配上8AT变速箱,可见市场对多档变速箱重视到什么程度。
雷克萨斯LC500是世界上第一台搭载10AT变速箱的车型多挡位从CVT开始在说多挡变速箱之前,首先说说CVT变速箱。
理论上,无段变速箱可以拥有无限多的变速比,因此对于内燃机这种工况随着转速变化而变化的机器而言,无段变速箱更容易可以将发动机的工作范围固定在“最佳能效”、“最大扭矩”和“最大功率”等几个范围内,效率也最高。
因此,这个世界最完美适用于内燃机的变速箱应该属于“无段变速箱”。
但是,现在CVT的结构虽然能达到无段变速的目的,但钢带和锥轮非刚性连接的机构弱点,会在大扭矩介入时发生打滑的情况。
因此现行的CVT 结构只是牺牲了传动效率来提升发动机效率。
虽然现在不少厂商都在致力改善传动效率,不能解决结构的弱点也无法根治打滑,实用性比较局限,并不是最佳的变速箱选择。
基本上所有CVT的核心结构都是锥轮和钢带。
由于是非刚性链接,大扭矩介入时会发生打滑现象。
虽然能达到“无段变速”的效果,但传动效率并不高。
AT变速箱和双离合变速箱等由于传动部件是刚性连接,传动效率比CVT更高。
但由于局限在有限的挡位上,自然避免不了发动机转速的变化导致的工况波动。
要接近无段变速的效果,最直接的手段就是增加挡位,这就是现在多挡变速箱的由来。
本田推出的一款10AT变速箱,这是世界上第一台应用于横置动力平台的10AT变速箱多挡变速箱就等于省油?理论上,行驶在相同速度和负载下,发动机转速越低就越节能。
一般而言,汽车行驶时的引擎最低转速不建议低于1000rpm。
因此行驶时,假如下一个挡位的转速会导致引擎转速低于1000rpm的话,变速箱换挡逻辑是不会允许升高一个挡位。
但假如这两挡之间有多一个挡位的话,切入这个挡位就能“更靠近1000rpm的最低值”,理论上油耗就会降低。
所以说,多挡变速箱省油的是有一定的硬件基础。
图上可见,多挡变速箱几乎每一挡都可以在更低的转速就升上高一个挡位,而120公里/小时巡航时也能有更低的转速,因此能够有更佳的理论油耗表现。
多挡变速箱还有一个优势。
由于挡位多,减速比范围宽广。
因此在保证低速齿比足够用的情况下,可以做多2组甚至3组超比挡,让高速时也能有更低的引擎转速而降低高速油耗。
不过,由于多挡变速箱需要很多组的齿轮,内部换挡组件和行星齿轮组数量都增多,内部摩擦就大,节省的油耗一部分会被变速箱内部增大的摩擦所抵消。
以AT变速箱为例子,一般4AT变速箱只需要两组行星齿轮,4AT以上就需要3组行星齿轮,10AT就需要4组行星齿轮,还没算增多的大量离合片、刹车和换挡机构。
ZF曾经研究,现在的8AT变速箱传动效率比6AT提升了15%,但10AT只能再提升1%左右,优势并不明显。
变速箱内部摩擦是造成发热和传动效率下降的元凶,因此不少多挡变速箱挖空心思将行星齿轮进行抛光,以降低齿间摩擦。
还是以力帆轩朗为例子,搭载5速手动变速箱的1.5T手动版本的综合油耗为8.2L/100km,搭载8AT变速箱的1.5T版本也同为8.2L/100km。
虽然自动版本的车重比手动多了70kg,但油耗数据上并无更明显的优势。
而且多挡变速箱的节能效果对换挡逻辑、换挡速度、齿比编排等有更严格的要求,要综合性能更高才能有效降低油耗。
多挡变速箱就等于加速快?内燃机的输出功率与转速密切相关。
在合理转速内,转速越高,功率越大,在相同齿比下加速也越快。
产生最大功率的转速范围我们一般叫“Power Band”动力带。
要加速快,就要让引擎转速保持在Power Band以内。
但换挡之后由于减速比变小,引擎转速会下跌,有可能会跌出Power Band。
而更密的减速比编排,每次换挡之后转速的下跌越少,引擎转速能保持在Power Band以内,加速就越快。
Power Bandd一般都是峰值扭矩出现后的转速区间,譬如保时捷新4.0T V8引擎的最佳出力范围处于4600rpm-6800rpm。
另外,齿比的大小也和加速有关系。
减速比越大,轮上扭矩就越大,加速力就越强。
但是由于大减速比会造成该齿比下极速偏低,因此需要下一个挡位用更小的减速比来“接上”。
多挡变速箱在中低速可以有较多的可用挡位,也就容易将齿比做得更密更大,理论上加速就越快。
多挡变速箱容易有更密的齿比,每次换挡后转速下跌更少,引擎转速更容易维持在Power Band内。
不过,换挡也是需要时间的。
以通用的8AT变速箱举例,其换挡时间约80毫秒,加上液力变矩器需要时间来稳定滑差和放大扭矩,最快换一次挡也需要0.2秒左右。
如果只用2个挡位来完成加速,加速时间增加0.2秒。
如果用三个挡位完成加速,换挡就会浪费0.4秒。
另外,由于换挡的瞬间都要关闭节气门。
对于自然吸气车辆来说,关闭节气门之后需要重新建立进排气流速,而涡轮增压车更需要一定的时间重建增压值。
这个部分也会造成引擎的工况受到影响而影响到加速的效果。
多挡变速箱容易有更密的齿比,每次换挡后转速下跌更少,引擎转速更容易维持在Power Band内。
不过,换挡也是需要时间的。
以通用的8AT变速箱举例,其换挡时间约80毫秒,加上液力变矩器需要时间来稳定滑差和放大扭矩,最快换一次挡也需要0.2秒左右。
如果只用2个挡位来完成加速,加速时间增加0.2秒。
如果用三个挡位完成加速,换挡就会浪费0.4秒。
另外,由于换挡的瞬间都要关闭节气门。
对于自然吸气车辆来说,关闭节气门之后需要重新建立进排气流速,而涡轮增压车更需要一定的时间重建增压值。
这个部分也会造成引擎的工况受到影响而影响到加速的效果。
现在即使用到10AT变速箱,大部分汽车都会使用前3挡完成百公里加速,少量车型才会出现挂四挡破百的情况。
而通用的10R80变速箱,更由于挡位数太多,一般行驶会采用“跳挡”(1-3-5-6-7-8……)的方式进退挡,以提高效率降低顿挫。
举个极端的例子,参加0-400米直线加速赛的赛车普遍都只有4挡,而且有些只有一个传动比,就是因为太多挡位反而会拖累加速效率。
所以说,多挡变速箱并不就等于加速快。
多挡变速箱就等于平顺?变速箱的挡位都是代表这不同的减速比。
当换挡的时候,代表着在相同车轮转速下减速比发生了变化,于是引擎的转速就会发生变化。
换挡就意味着保持同样的车轮转速,发动机的转速发生变化,从一个挡位的某个转速,过渡到下一个挡位的另一个转速。
譬如保时捷Panamera 的1挡减速比为5.966,2挡减速比为3.235。
当1挡在3000rpm时挂上2挡,2挡的转速为1600rpm左右,引擎转速降低了将近1600rpm。
而引擎转速被升高(降挡)或拉低(升档)的过程如果处理得不好,这个能量就会通过引擎传递到车身,或者反作用于变速箱影响车轮转速,于是顿挫就发生。
多挡的变速箱最大的优点就是可以将减速比变得更紧密,于是换挡的时候转速落差会更小,引擎震动更小,顿挫自然更轻。
现在即使用到10AT变速箱,大部分汽车都会使用前3挡完成百公里加速,少量车型才会出现挂四挡破百的情况。
而通用的10R80变速箱,更由于挡位数太多,一般行驶会采用“跳挡”(1-3-5-6-7-8……)的方式进退挡,以提高效率降低顿挫。
举个极端的例子,参加0-400米直线加速赛的赛车普遍都只有4挡,而且有些只有一个传动比,就是因为太多挡位反而会拖累加速效率。
所以说,多挡变速箱并不就等于加速快。
多挡变速箱就等于平顺?变速箱的挡位都是代表这不同的减速比。
当换挡的时候,代表着在相同车轮转速下减速比发生了变化,于是引擎的转速就会发生变化。
换挡就意味着保持同样的车轮转速,发动机的转速发生变化,从一个挡位的某个转速,过渡到下一个挡位的另一个转速。
譬如保时捷Panamera 的1挡减速比为5.966,2挡减速比为3.235。
当1挡在3000rpm时挂上2挡,2挡的转速为1600rpm左右,引擎转速降低了将近1600rpm。
而引擎转速被升高(降挡)或拉低(升档)的过程如果处理得不好,这个能量就会通过引擎传递到车身,或者反作用于变速箱影响车轮转速,于是顿挫就发生。
多挡的变速箱最大的优点就是可以将减速比变得更紧密,于是换挡的时候转速落差会更小,引擎震动更小,顿挫自然更轻。
不少自主品牌的8AT都来自于山东盛瑞,由于换挡逻辑不完善和结构不合理等原因,“顿挫”、“换挡慢”和“不省油”等一直是自主品牌搭载多挡变速箱车型的”标签“。
多挡变速箱的其他劣势多挡变速箱有着很多的优点,或者说具有了更好的硬件条件去获得更低的油耗、更快的加速和更平顺的换挡品质。
不过,多挡位变速箱会大量增加内部的组件,对于油压、电控系统的要求也更高。
除了制造和研发成本更高以外,故障点也增多。
另外,内部组件更复杂,但外壳尺寸的限制导致需要压缩内部组件的体积,而较小的齿轮组和离合器片等组件会造成变速箱可承受扭矩的减小。
因此在大扭矩介入的时候,往往会出于保护变速箱的机制而降低发动机输出功率。
对于某些廉价车型盲目地配备多挡位变速箱,除了导致挡位过多无用浪费以外,也降低了整体的体验。
多挡变速箱有优势,但不要神化当然,并不是意味着多挡变速箱不好。
多挡变速箱有着更宽的减速比范围,更多的挡位也具有更强的适应性,无论什么负载和什么速度下都能选择到适合加速或者巡航的挡位,这是多挡变速箱最大的优势。
不过,过度盲目追求非多档变速箱的车型不买,或者坚信多挡变速箱一定比挡位少的好,就有点不太切合实际。
不论什么车的变速箱,除了挡位多少以外,还有换挡逻辑、齿比编排、和发动机匹配性、故障率、传动效率、技术是否成熟等多项指标。
一副技术成熟的少挡位变速箱并不一定比技术不成熟的多挡位变速箱差。
因此大家选车的时候,还是要谨慎对待“多挡控”的影响。