双离合变速器工作原理 双离合变速器和cvt变速器的优缺点

在很多朋友的认知中,AT一直是最完美的变速器?这种认知其实也并没有什么问题,毕竟AT变速器从结构、理念上看,综合方面更好,比如利用液力变矩器解决动力耦合时的顿挫、让行驶变得更平顺,利用液力传动又能很好的避免蠕行时的过热,而通过齿轮传动确保了变速器足够耐用。所以...

在很多朋友的认知中,AT一直是最完美的变速器?这种认知其实也并没有什么问题,毕竟AT变速器从结构、理念上看,综合方面更好,比如利用液力变矩器解决动力耦合时的顿挫、让行驶变得更平顺,利用液力传动又能很好的避免蠕行时的过热,而通过齿轮传动确保了变速器足够耐用。

所以相对来说,AT传输是最合理的。虽然没有什么突出的优点,传动效率不如powershift,效率不如CVT变速器,但优点是没有短板。所以AT变速器从6速开始就备受追捧。但是从这几年汽车市场的格局来看,搭载AT变速器的车型越来越少,而搭载双离合和CVT的车型越来越多?

所以在一些朋友看来,at变速器会逐渐被powershift取代,而且似乎powershift做得比AT变速器好?其实现在搭载at变速箱的车型越来越少是事实,但这并不代表双离合比AT变速箱强。但是AT变速器只能在油耗和排放规则不断挤压的过程中不断逼迫自己进化,而挡位多的AT变速器则被成本压得喘不过气来,最终逼迫自己枯萎!

所以,无论是双离合还是CVT,都无法凭借自身能力击败at变速器,而将AT挤出市场的关键在于越来越严格的规则,加速了一些老款AT变速器的淘汰,比如过去的4AT、6AT然而,带有更多档位的AT变速器通常伴随着更高的成本。在入门级和低端车型上配备的意义是什么?给本田飞度、威驰等车型一辆8AT,然后加价2万?消费者买得起吗?这也是为什么近年来powershift越来越多的原因!

不要用技术结构和形态来区分好坏。

AT变速器是技术形态和结构,动力换挡也是。形式和结构怎么分好坏?而且从单纯的设计层面到产品端,结果更是五花八门;即使是同系列的AT变速器,扭矩能力也是多种多样的。大众用的扭矩能力在200nm以下的有6AT,汉兰达用的扭矩能力在300nm以上的有6AT。这两个成本会一样吗?

powershift也是这样,超跑用的是法拉利用的双离合DCL750,大众用的polo,所以双离合肯定意味着不好?还是AT传输一定是好的代名词?所以,任何一种传动都不应该以高端或低端来一概而论;变速器高端不高端,要看用在什么车上。8AT之所以高,是因为劳斯莱斯会用。同样也有高端的双离合,但原因是布加迪会用;这就是为什么一个简陋的房间就是一个简陋的原因,就像后置后驱和水平对置只是结构上的区别并不代表高端,但是保时捷911在使用中就变成高端了!

动力换挡有什么优势

AT变速器的灵魂在于液力变矩器。可以说,更平顺的at或CVT变速器取决于液力变矩器。如上图所示,发动机旋转,用液压鼓泵轮搅动液压油,然后带动涡轮旋转。液压油起驱动作用,但泵轮和涡轮之间没有硬链接(解锁状态下),所以动力从泵轮传递到涡轮时总会有一些损耗。例如,泵轮转了五圈,而涡轮只转了四圈。情况就是这样。

这种打滑(搅油)可以理解为消耗了动能的传递,让车软无力;但是,任何事情都有两面性,这种滑点也最大程度上消除了动能过剩带来的冲量。要知道发动机的功率在传动过程中必然会带来扭转振动。发动机性能越强,这种振动就会越强烈。因此,在选择发动机与变速器的耦合件时,需要具有强阻尼特性。液力变矩器无疑是最好的选择,所以AT和CVT一定是最强的,才能达到最理想的平顺性(软实力一致的情况下)。

Powershift的绝对优势是可以通过简单的结构获得更高的传动效率,必然带来相对更低的成本(相对非绝对)。在机械层面,结构越简单越受追捧(如果与成本无关,就是对机械的亵渎),越好。试想一下AK47为什么在**界那么有名?原因在于结构简单;Powershift的耦合件和传动装置更接近手动挡(这也是它被视为低价产品的原因之一)。用离合器作为耦合装置,离合器的摩擦传动也会带来损耗,但远远小于液压鼓!

其次,powershift换挡不会中断动力。其实双离合真的可以算是一个伟大的发明。如上图所示,有两套离合器和两根传动轴。离合器1控制1档、3档和5档,离合器2控制2档、4档和6档。其他变速器换挡时,都要卸下之前的档位,送进新的档位,在这个过程中动力会受损。但是,当动力换挡的两根传动轴,比如保持1轴上的3档运转时,2轴上的4档已经挂了,只需要脱开离合器1,接合离合器2就可以完成换挡;只是想法太美好,现实往往充满艰辛。事实证明,之前的动力换挡存在很多问题!

动力换档的缺点

提到powershift的缺点,很多朋友可能会想到频繁跳闸停车导致的过热?其实这个问题现在已经解决了,但是湿式双离合没有这个问题;powershift最大的缺点就是挫败感不好解决。当然,在发动机性能不强的时候,这个问题并不明显,大排量大扭矩的发动机会无限放大这个问题;主要原因是目前的电控技术无法高精度控制发动机转速和扭矩。简单来说就是没有办法精确调节转速和扭矩!

就目前的技术水平而言,让动力换挡平顺在理论上是可行的,但实际操作起来困难重重。比如离合器扭矩传递系数,发动机扭矩和转速,这些参数是没有办法直接控制的!以扭矩传递系数为例。离合器的行程和压力不是绝对线性的,很难精确控制。另外,离合器片本身的磨损程度也会干扰行程和压力的关系;同样,发动机扭矩和转速的输出也往往由进气、喷油和点火角控制。运转中的发动机有太多不可控因素!

所以powershift的输出轴要避免扭转振动的影响太难了,所以更容易磕碰是powershift中最难解决的问题,也是阻止双离合配备在那些行政级别车型上的根本原因;当然,在现在的小排量增压车中,双离合顿挫的问题并不明显,但是在那些大扭矩发动机中,处理顿挫的问题是非常困难的。这也是为什么那些高端车型大多不用双离合的原因。不是说powershift不行,而是它的优势太强,劣势太明显。超跑和运动车型上的挫败感变成了换挡冲击,观众喜欢。但是在一些高端SUV车上,顿挫是个问题!

为了讽刺双离合,总有朋友说双离合这么好。为什么高端车不用?现在你知道为什么了吧?因为不适合,powershift对于追求舒适性的大马力车来说是个负担。不是说不能平顺,而是双离合平顺的成本大于直接用at。所以直接用AT吧?原因很简单。无所谓好坏。你关注的是是否合适,是否适合。项羽这个地方的霸主好不好?但是他也不会绣花!这是唯物辩证法。无论是哪种传播,都不能简单的用一句好或者一句坏来区分,因为没有被市场淘汰的东西,肯定不是百分之百的坏。同样,没有完全占领市场的产品也绝对不是100%的好。这叫哲学,懂吗?

不断发展的自动变速器不断自我约束。

在过去的十年里,汽车市场受到了环保法规的严格限制。我们很容易知道的是,发动机不断追求燃油经济性。要知道十几年前,各大汽车公司都在追求功率提升,不遗余力地榨取发动机性能。但是现在,规则变了,市场结构也在变。同样,变速器的创新也在不断进行,他们也在不断追求省油。自然AT为了适应各种严格的规则不得不不断进化,于是4AT,5AT,甚至6AT迅速退出市场!

其实6AT的使用寿命很长。22年前的2000年,ZF第一个建造了垂直6AT。4AT的使用寿命更长。很多朋友怀念6AT,因为它真的很优秀。6AT的紧凑性更高,只需要三个行星排和五个控制元件就可以实现六个档位(比5AT和7AT强很多,这也是为什么5AT和7AT在市场上最先被淘汰的原因)。然而,代表着20年前最佳燃油经济性的6AT,在今天能表现出什么能力?为了不断放大传动比范围,变速器必须呈现无级变速的趋势!

也就是说,通过增加更多的档位,at、DCT等档位变速器更接近CVT变速器的特性——让发动机时刻保持高效运转。就像上图中的这些黑点,代表了在一定转速下输出足够扭矩的最低油耗点。汽车的一系列状态是不断变化的,只有更多的档位才能准确找到这些点。所以CVT有无解的优势,关键是用最低的成本实现,所以CVT几百。

因此,AT变速器的不断进化意味着档位越来越多,所需的行星机构、控制元件和控制逻辑也在不断增加,伴随而来的是成本的不断提高。所以随着AT的档位越来越多,越来越高不可攀,越来越不接地气。渐渐的,AT会进入一个死循环,成本可控但燃油经济性不合格。燃油经济性的演变是可控的,但成本是不可控的。今天的10AT大概是最后一款产品了。当然也不排除有机构可能做12,13AT传输!

但在汽车电动化趋势的重压下,能否量产组装还不好说。要知道五自由度、四行星机构、六控制元件的12AT或13AT的诞生,必须结合成本和市场装配量。没有一个企业会做这种花巨资研发高成本传动却获得超低装配量的生意。况且12AT和13AT即使解决了成本和市场占有的问题,真的能达到理想的燃油经济性吗?现在车越来越多,路况越来越拥堵。保持相对稳定的速度无疑是一种奢望。

一旦车速变化明显,12或13档必然面临频繁换挡的问题(档位越多,每个档位覆盖的车速范围越小)。6AT,8AT甚至10AT都可以用液压鼓锁死,提高效率,但是12,13甚至更多档位呢?可以说在大部分城市路况下,变速器都在忙着根据变化的车速不断换挡,那么液压鼓怎么才能锁死呢?所以AT挡位到了一定程度,必然会频繁换挡,结果反而是效率降低。要想改善,只能大幅提高换挡速度,但这对于AT来说太难了。毕竟不是动力换挡,而且只有一个轴。

总而言之,AT传输的自我进化过程无异于自我约束,进化到极致的时刻就是退出市场的时刻。所以AT传输面临着一个两难的问题,就是环保规则的挤压和成本的上升。如何选择?所以,未来配备AT变速箱的车只会越来越少,而配备双离合和CVT变速箱的车会越来越多。过于温和和全面的特性让AT变速器在很多年前是最合理的选择,但如今环保时代注定无法大展拳脚。还是那句话,AT还是双离合,毕竟只是结构形式。它分不清好坏,只有适合或者合适。消费者买的是车,而不是变速器,所以变速器是为车服务的,车企和消费者构建了一个市场。当有一天某个变速器不再适合市场的时候,它就会离开市场!

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