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不同类型自动变速器的特点总结

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:液力自动变速器也存在不足,如对速度变化反应较慢,换档顿挫感明显,相对耗油高等。相比传统自动变速器而言,CVT变速器制造成本要略高,并且如果操作不当的话,出故障的概率较高。目前已知的DSG变速器停机案例多半发生在市区行驶过程中。

不同类型自动变速器的特点总结

汽车上采用的自动变速器有液力自动变速器(AT)、机械式自动变速器(AMT)、无级变速器(CVT)和双离合变速器(DCT)。

1.液力自动变速器

液力自动变速器(AT,Automatic Transmission)由液力变矩器、行星齿轮变速器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。其中液力变矩器是AT最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递转矩和离合的作用。

液力自动变速器(AT)的特点:液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作,使开车变得简单、省力,而且经过多年发展,AT的生产成本已经相当低。当前AT的档位越来越多,从以前的4速发展到现在的8速,随之改变的是换档速度和舒适性的提升,以及油耗的改善。

液力自动变速器也存在不足,如对速度变化反应较慢,换档顿挫感明显,相对耗油高等。虽然档位增加(齿轮增加)可以减轻AT的天生缺陷,不过,档位的增多也意味着体积和重量的增大,因此AT在未来档位增加上有局限性。

目前,多数自动变速器车型都采用AT,国内主流AT车型都是5速AT,4速AT的车型越来越少,有部分中级车和中高档车搭载6速甚至7速AT,而像雷克萨斯宝马奥迪奔驰等高档进口车型,已经用上8速AT。可以预见,随着生产成本降低,更多档位的AT将被装配到更多车型上,而且由于技术成熟和成本优势,AT在未来很长时间里都将是自动变速器车型的主流技术。

2.机械式自动变速器

机械式自动变速器(AMT,Automated Mechanical Transmission)通常是在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,以达到自动变换档位目的。AMT核心技术是微机系统,电子控制技术将直接决定AMT的性能与运行质量。

机械式自动变速器(AMT)的特点:AMT在性价比、节能环保等方面堪与AT、CVT产品媲美,而且解决了手动变速器车辆的驾驶乐趣和自动变速器车辆的安全方便之间的矛盾,AMT在四类自动变速器中,技术难度相对较低,由于实质上还是手动变速器,AMT在省油方面也继续了手动变速器的优势。但AMT在行车过程中,因档位变动引起的顿挫感较强,舒适性较差,换档过程中有可能出现动力中断。

目前,在国内乘用车当中,AMT只应用于一些较低级别的车型,AMT在商用车上的普及速度比乘用车快。虽然AMT能在现生产的手动变速器基础上进行改造,生产继承性好,投入的费用也较低,容易被生产厂接受,但目前大部分厂家都有自己的AT供应商,加上AMT的舒适性和传动效率一般,AMT局限应用在经济型轿车之上,推广难度较大。AMT代表车型有奇瑞QQ、威志、两厢新赛欧等。

3.无级变速器(www.xing528.com)

无级变速器(CVT,Continuous Variable Transmission),顾名思义就是没有明确具体的档位,操作上类似自动变速器,但是传动比的变化却不同于自动变速器的换档过程,而是连续的。CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递,即当棘轮变化槽宽时,相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速,传动带一般用非金属带、金属带和金属链等。

无级变速器(CVT)的特点:CVT由于没有了一般自动变速器的传动齿轮,也就没有了自动变速器的换档过程,由此带来的换档顿挫感也随之消失,因此CVT变速器的动力输出是连续的,在实际驾驶中非常平顺。CVT传动系统理论上档位可以无限多,档位设定更为自由,传统传动系统中的传动比、性能、耗油、废气排放平衡都更容易达到,CVT还有重量轻、体积小、零件少的优点。相比传统自动变速器而言,CVT变速器制造成本要略高,并且如果操作不当的话,出故障的概率较高。目前,无论国内还是国外,CVT变速器很多情况下还无法维修,只能整体更换。CVT的钢制传动带能够承受的力量有限,一般而言3.0L排量或者300N·m以上的转矩是它的上限,不过随着技术的不断发展,目前已经打破了这个上限,但是由于构造原理和机械磨损的不可逆性,钢制传动带的使用寿命始终无法完美解决,尤其是在用户喜欢激情驾驶的情况下,可靠性得不到充分的保证。

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,日产本田也是CVT的创新者,博世是最新CVT变速器的发明和生产者。

在中国市场上应用CVT最多的整车企业主要是东风日产和本田,在轩逸、逍客、新天籁以及思域混合动力等车型上都有CVT,名爵的MG3 SW 1.8L、奇瑞旗云、奥迪A6L/A4L的Multitronic也都采用了CVT技术。

4.双离合器变速器

双离合器变速器(DCT,Double Clutch Transmission)技术最早为大众公司所采用,将其称为DSG(Direct-Shift Gearbox)。其实,除了这两种叫法,还有很多名称,比如三菱的SST,保时捷的PDK,宝马的DKG,福特沃尔沃的Powershift,奥迪的S-Tronic等等。DCT分湿式和干式两种,湿式用的变速器油比较多,体积较大,可以承受较大的转矩;干式用的变速器油较少,体积更小,更紧凑,效率更高,适合小型车,但能承受的转矩不如湿式大。

双离合器变速器(DCT)的特点:DCT在效率和成本上都显示出许多优势,与传统的自动变速器相比,该系统换档的舒适性更高,而且能满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求。同时,双离合器的使用,可以使变速器同时有两个档位啮合,换档速度不到0.2s,比专业车手的手动变速还快。从技术角度上DCT对所有档次的车都非常适合,比其他变速器具有更高的燃油经济性。

目前DCT面临的主要问题是制造加工的精度要求很高,导致成本也相对较高。另外,DCT依靠离合器来传递动力,在城市路况下,驾驶人通常要在较慢的速度下驾驶车辆,此时,DCT的离合器经常处于半离合状态,在较拥堵的城市路况下,长时间处于半离合状态的离合器容易过热,因此温度传感器会感知温度过高,从而使变速器停机。目前已知的DSG变速器停机案例多半发生在市区行驶过程中。

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DCT变速器拥有广阔的推广平台。除了大众车系大力普及DSG外,2008年底,在国家发改委推动下,由12家(一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、华晨、江淮、长丰、吉利、广汽、中顺、长城)中国车企联合成立的中发联实业有限公司,联合全球顶级自动变速器企业博格华纳成立合资公司,生产和开发双离合器自动变速器中的核心产品:双离合器模块、扭振减振器模块和控制模块。博格华纳相关人士预计,到2020年,中发联的12家股东厂商生产的自动变速器车型中,将有80%采用DCT。

目前,除大众的车型外,国产车型方面,主要是沃尔沃S402.0L Powershift,福特的新一代福克斯嘉年华搭载DCT变速器,进口车方面,保时捷Panamera、宝马M3、法拉利、三菱EVO、日产GT-R、奔驰部分AMG车型都采用DCT技术。

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