cvt变速和干式变速和AT变速箱都是什么意思?

CVT变速箱、干式变速箱(双离合)、AT变速箱这三种变速箱是目前汽车上广泛采用的变速箱。这几种变速箱不需要手动换挡,也不需要离合器配合,对比手动档变速箱来说都可以称之为“自动挡变速箱”,但是这三种变速箱原理是完全不一样的,特性也不一样

干式双离合变速箱是大众汽车推广的,最早的“黄金动力组合”就是涡轮增压发动机配干式双离合变速箱。因此提到双离合就不得不提到大众汽车,一个致力于双离合变速箱推广应用的汽车厂家。虽然大众极力推广,旗下高端车型也全部采用双离合变速箱 但是干湿双离合变速箱固有的缺点是无法改变,存在先天缺陷,几万公里后需要维护/更换。因此购车时尽量避开干式双离合变速箱。

干式、双离合其中“干式”是针对湿式双离合变速箱来说的,“双离合”是针对手动挡的单离合器来说的。其中“干式”是离合器片没有浸泡在散热油液中。“双离合”则是有两组离合器。

双离合变速箱原理与手动挡变速箱类似,依靠齿轮减速、动力传递更直接、传动效率高。多了一组离合器后,两个离合器负责两根输入轴,两根轴分别负责奇数档位(1、3、5、7)与偶数档位(2、4、6、R),离合器控制方式与传统单离合器原理是一样的,都是同过拨杆控制压盘来实现的。当然是拨杆电控的,换挡也是电控/液控的,离合器与换挡电控后不需要人为的踩离合器/升降档,因此驾驶感受与自动挡是一样的。但是干式双离合致命缺点就是硬件磨损严重(离合器动作频繁),离合器组件散热不良、离合器总成不是全封闭的,容易进水、因此离合器是易损件。这点在湿式双离合变速箱上得以改进,但是干式双离合变速箱效率高、体积小巧,因此很多小型车/钢炮车型还在使用干式双离合变速箱。

AT变速箱历史悠久,是目前最成熟的自动挡变速箱,也称为液力机械变速箱。平顺性好、可以承受较高的扭矩,真正的自动挡变速箱。但是传动效率稍低,油耗稍高一些。

变速器与发动机之间通过液压变矩器连接,液力变矩器取代了离合器。相对比摩擦片式离合器,液力变矩器优点有很多,发动机与变速箱之间属于软连接,变矩器可以消除来自发动机的震动与冲击,还可以可以把扭矩放大一倍,起步更顺畅,因此变矩器也是自动变速箱的精髓。

变矩器内部并不是齿轮传动,是由涡轮导轮叶轮组成,三个轮子并不是直接传动的,而是由液压油作为介质传动的。除了放大扭矩之外不会有冲击,因此换挡平顺,不会顿挫冲击也非常小、车辆更好开。

而变速箱内的传动齿轮也与手动挡的直齿轮不一样的,AT变速箱内部的减速齿轮采用的是行星齿轮组,换挡通过离合器完成,通过多片离合器的压紧与释放来调整行星齿轮组啮合,以实现不同的速比,换挡时动力不会中断,因此换挡平顺性好,动力衔接也更连贯,感觉不到换挡,也是驾驶最舒服的变速箱。也是其他变速箱参照的标杆,车评人总会说某某变速箱换挡接近AT变速箱就是这个原因。

CVT变速箱是最近几年兴起的变速箱,也比较成熟。传动效率虽然吧不是最高的,但是油耗表现非常好,因为变速箱传动比是无极调节的,可以让发动机始终工作在一个较高的效率区间。

CVT变速箱原理简单,没有固定的传动比。动力输入端采用液力变矩器,与AT变速箱一样。但是有部分CVT动力输入端采用的多片离合器,因此会存在顿挫感。

例如邦奇的CVT,采购成本低,有部分国产低端车型采用。因此并不是所有的CVT变速箱都具有极佳的平顺性。CVT换挡原理非常简单,踏板摩托车很早就用上了CVT变速。

CVT变速的关键部件就是可变直径的带轮,无论是主动轮还是从动轮,其直径都是可以改变的,

压紧带轮后带轮直径变大,释放压力后带轮直径就会缩小。

带轮直径改变后就直接改变了传动比,具体实例可以参照变速自行车,不同牙轮搭配后可以改变速度,改变传动比。只不过CVT带轮直径可以随意改变,没有固定档位限制,因此传动比也可以随意改变,实现了真正的无级变速。无级变速带来的是极佳的平顺性,但是也失去了驾驶乐趣,过于平顺,反应速度慢。因此很多车型模拟了很多档位,其实就是把传动比固定几个点。CVT变速箱核心部件是传动钢带,大多数变速箱都采用博世的钢带。CVT变速箱承受扭矩较小,大多数用在小型/紧凑型汽车上。但是日产与欧蓝德例外,加特可的变速箱承受扭矩较大,不仅轿车用、SUV等车型也用上了CVT变速箱。

主流自动变速箱概念与特点

CVT为俗称的无极自动变速箱,其特点是能实现连续不间断的传动,没有固定的档位。换挡结构为两组液压控制的锥形轮夹住一条钢带,通过锥轮夹角的同步变化实现钢带夹角的变化以改变传动比,在设定好的齿比宽度内等于有无数个档位,因为传动比是以数字进行量化,数字可以无限小则等于档位无限多。

这种设计的优点是升档平顺,缺点为依靠锥轮钢带摩擦力传动无法承受大扭矩,因为摩擦力过小扭矩过大会造成打滑;其次为使用过程中会出现磨损,变速箱总成整体为损耗件;为了延缓磨损在冬季低温变速箱油流动性差时,启动车辆后还需要原地怠速加热变速箱油才能起步加速,所以这种变速箱缺点远远大于优点,只适合低端的代步车使用。

AMT需要放在第二位,这种变速箱叫做机械自动变速器,其基础结构与手动变速箱完全相同,只是通过集成电机用以控制离合器的结合与分离,其次再通过另一台电机实现换挡结构的控制;之后通过传感器与TCU的加入判断自动升降档,说白了AMT就是手动变速箱的升级版,是一种能实现自动变速箱功能但体验与手动挡一样顿挫的入门级变速箱。

DCT指双离合变速箱,指由两组执行离合器控制两根输出轴的结构,而AMT是由一组离合器控制一根输出轴进行动力传递的变速箱,所以DCT可理解为AMT×2。干式双离合指离合器的类型,手动挡与AMT使用的是单组干摩擦式离合器,干式DCT自然是两组干式离合器,这种变速箱最大的问题真在于离合器。因为手动挡可以通过人工控制决定半联动时间与频率,AMT换挡积极性很低半联动频率并不高;而DCT换挡积极性很高,这种变速箱设计的目的是为了通过两组离合器以类似于交叉式的换挡方式实现快速高效的换挡。

而利用离合器传动结构换挡时总会出现半联动状态,半联动指发动机飞轮转速大于离合器摩擦片转速,是一种磨损的滑动摩擦传动状态,每一次半联动都会对离合器造成损伤,所以手动挡的离合器才会是损耗件。那么换挡积极性高很多的干式双离合则会快速的磨损离合器,而为了延缓磨损在调校方面又会刻意缩短半联动的时间,结果则倒是低速换挡时离合器结合过快导致顿挫,可就是按照这种方式调校也没有有效提高离合器的耐用性。干式双离合是比CVT还差的自动变速器,使用这种变速器的车能不选绝对不要选择。只有后期升级的湿式双离合可以考虑,湿式指利用变速箱油对离合器进行润滑和散热,有了这两项主动保护后耐用性才出现了倍数级的提升。

AT变速箱是年代最久远的自动变速箱,普及于上世纪40年代。这种变速箱利用液力变矩器传动,说白了就是通过油液高速旋转实现软传动,只有在急加速和巡航时单向离合器才会推动变矩器的涡轮泵轮刚性结合传动以降低液力传动的动力损耗。

液力变矩器理论几乎零磨损,用以换挡的结构与MT\AMT\DCT相同为齿轮组结构,耐用性也是极其高。所以AT变速箱仍是目前最理想的自动变速箱,但因液力传动效率过低所以入门级性能一般的车并不选择,这些车会以高传动效率的湿式双离合为主,这是目前主流的两大变速箱类型,选车时二选其一即可。


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2021-10-24

2021-10-24