機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 汽車變速箱的種類與技術(shù)發(fā)展 [打印本頁]

作者: 楓強(qiáng) 時(shí)間: 2009-12-30 12:53
標(biāo)題: 汽車變速箱的種類與技術(shù)發(fā)展
一、傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱
　優(yōu)點(diǎn)：操控樂趣高、結(jié)構(gòu)簡單可靠、燃油經(jīng)濟(jì)性好
　缺點(diǎn)：操作復(fù)雜
　適合人群：對操控樂趣有較高要求，喜好人車溝通、性能改裝、技術(shù)成熟的準(zhǔn)車主
　代表車型：捷達(dá)、桑塔納、夏利等傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、傳動(dòng)效率高、可靠性高等特點(diǎn)，雖然操作相對復(fù)雜但仍然具有獨(dú)有的優(yōu)勢。我們對一臺(tái)手動(dòng)變速箱的要求首先是擋位清晰，其次是齒比編排合理，然后我們會(huì)去考察它的擋桿位置、換檔感受等，最后我們當(dāng)然還需要看看擋把的手感和造型設(shè)計(jì)是否適合自己的手形。
　　擋位清晰關(guān)系行車安全
　　一臺(tái)變速箱的擋位是否清晰，開著車從最低擋換到最高擋，然后再從最高擋降回最低擋，每個(gè)擋位都試試，即使你不是專業(yè)的試車手也會(huì)得出一個(gè)較準(zhǔn)確的評論。之所以我們將擋位清晰列為首要考察的項(xiàng)目，是因?yàn)榍逦膿跷挥兄跍p少換檔時(shí)間和入錯(cuò)擋的機(jī)會(huì)，這些都是關(guān)系到行車安全的重要因素，特別對于女士或者新手來說，清晰的擋位顯得異常重要。筆者認(rèn)為大眾系列的手動(dòng)變速箱在這方面做得比較出色，擋位不僅很清晰，而且在入檔的一霎那你會(huì)感覺到變速箱向擋把施加的一點(diǎn)吸力，這個(gè)恰到好處的吸力反應(yīng)了變速箱擋位鎖止機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)出色、制造精度很高，相當(dāng)討好，這種感覺在奧迪A6L 2.0T FSI MT上最為明顯，這便是優(yōu)秀的手動(dòng)變速箱。
對于骨灰級的車主，不妨去了解他們的汽車生產(chǎn)線的加工設(shè)備及工藝，其中齒圈的加工多以德國arthur-klink的筒式拉削機(jī)床加工生產(chǎn)才達(dá)到這樣的制造精度。
　　車型定位決定換檔行程
　　除了擋位是否清晰，我們還需要考察一下?lián)Q檔的行程。從空擋到行車擋，擋桿所移動(dòng)的幅度我們可以簡單的稱為換檔行程。換檔行程短，入檔快捷，但所需換檔力度往往較大；換檔行程長，入檔雖然更慢一些，但是所需力度更小。注重操控性的車型大多采用短行程的換檔機(jī)構(gòu)，而注重舒適性的車型換檔行程便會(huì)更長一點(diǎn)。此外，歐系車和日系車的入檔感覺有些不同，一般說來歐系車需要的入檔力度更大一些，日系車則更輕松一些。
　　汽車工程師們將手動(dòng)變速的換擋速度和傳動(dòng)效率作為努力的方向，不斷提高自動(dòng)變速箱的智能化，但自動(dòng)變速箱始終只能接近手動(dòng)變速箱的表現(xiàn)，這也是手動(dòng)變速箱在歐洲仍然占據(jù)上峰的原因。但手動(dòng)變速箱的這些優(yōu)勢都建立在駕駛員良好的駕駛技術(shù)之上，如果對于駕駛技術(shù)欠缺的新手來說，手動(dòng)變速箱或許并不如自動(dòng)變速箱節(jié)油，并且手動(dòng)變速箱因市區(qū)繁多的交通燈也不再是樂趣的來源。

二、自動(dòng)變速箱
優(yōu)點(diǎn)：駕駛輕松，對于入門駕駛員來說主動(dòng)安全性更好
　　缺點(diǎn)：燃油經(jīng)濟(jì)性差、操控樂趣小
　　適合人群：喜好簡單愜意駕駛感受的車主，不擅長駕駛手動(dòng)擋車型的車主，入門級新車手
　　代表車型：廣州本田雅閣、東風(fēng)日產(chǎn)天籟等
　　自動(dòng)變速箱AT automatic transmission是目前普遍使用的變速箱形式，手動(dòng)變速箱主要通過調(diào)節(jié)不同齒輪組合更換擋位，而傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱是通過液力和行星齒輪實(shí)現(xiàn)變速的目的。其中液力變扭器是傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱中最具特點(diǎn)的部件，俗稱南瓜，它的作用相當(dāng)于手動(dòng)擋車的離合器。車主只需通過控制油門踏板深淺，變速箱就可以自動(dòng)進(jìn)行擋位切換。因此涉及到變速箱智能的問題，一臺(tái)自動(dòng)變速箱是否能迅速準(zhǔn)確的領(lǐng)會(huì)駕駛員的意圖取決于控制程序的編寫。例如駕駛員迅速加深油門踏板，這表明需要迅捷的加速，這時(shí)變速箱應(yīng)該迅速轉(zhuǎn)到運(yùn)動(dòng)模式，實(shí)行降擋動(dòng)作并保持在高轉(zhuǎn)速換擋以提高動(dòng)力性，這就是所謂的Kick-down；若駕駛員迅速松開油門踏板，踩下制動(dòng)踏板，變速箱則應(yīng)該迅速降擋，利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)幫助減速；若駕駛員油門變化緩慢甚至油門開度保持不變，那么證明正處于巡航狀態(tài)，變速箱應(yīng)該盡可能處于高擋，降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
　　具有四個(gè)前進(jìn)擋的自動(dòng)變速箱已經(jīng)是當(dāng)前比較基礎(chǔ)的配置。20萬級中型轎車中五前速自動(dòng)變速箱已經(jīng)成為主流，而行政級轎車已經(jīng)開始使用六前速自動(dòng)變速箱，豪華轎車甚至開始運(yùn)用七前速自動(dòng)變速箱，新款奔馳S-Class不僅擁有七個(gè)前進(jìn)檔甚至倒擋也有兩個(gè)。當(dāng)然自動(dòng)變速箱的擋位越多行車越平順、燃油經(jīng)濟(jì)性更好，但多一個(gè)擋位無論是機(jī)械結(jié)構(gòu)還是控制程序都要復(fù)雜許多。
　　有些自動(dòng)變速箱設(shè)有O/D 擋，例如豐田大霸王。它的作用是限制變速箱進(jìn)入最高擋，例如擁有四個(gè)前進(jìn)擋的大霸王打開O/D開關(guān)時(shí)，變速箱則只在一、二、三擋變換，這時(shí)的換擋轉(zhuǎn)速要比關(guān)閉O/D開關(guān)時(shí)更高。可以通過這個(gè)裝置在三、四擋之間進(jìn)行自由切換，對于高速公路超車等非常有幫助。

三、手自一體變速箱
優(yōu)點(diǎn)：駕駛輕松的同時(shí)又能挽回一些駕駛樂趣
　　缺點(diǎn)：燃油經(jīng)濟(jì)性較差
　　適合人群：市區(qū)用車為主，又對駕駛樂趣難以割舍的車主
　　代表車型：北京現(xiàn)代NF御翔、馬自達(dá)6等
　　普通手自一體變速箱由傳統(tǒng) 自動(dòng)變速箱發(fā)展而來，這類變速箱上都有顯著的＋／-標(biāo)志，駕駛員可以切入這個(gè)位置手動(dòng)切換擋位，但普通手自一體的手動(dòng)模式在響應(yīng)速度上完全不能同手動(dòng)變速箱相提并論，提升駕駛樂趣非常有限。手自一體變速箱的程序編排有兩種，一種側(cè)重于對發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低或過高時(shí)，變速箱強(qiáng)制進(jìn)行升降擋動(dòng)作；注重駕駛樂趣的手自一體變速箱則為車主提供了更多的施展空間，即使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高，變速箱也不會(huì)擅作主張，而是通過截?cái)喙┯偷姆绞较拗瓢l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

四、CVT無級變速箱
優(yōu)點(diǎn)：燃油經(jīng)濟(jì)性好、舒適性高
　　缺點(diǎn)：操控樂趣差
　　適合人群：以燃油經(jīng)濟(jì)性和舒適性為重的車主
　　代表車型：廣州本田飛度、國產(chǎn)奧迪A6等
　　CVT無級變速箱的全稱是 Continuosusly Variable Transmission，CVT無級變速箱采用傳動(dòng)鋼帶傳遞動(dòng)力，通過調(diào)整鋼帶的位置實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變。CVT變速箱的傳動(dòng)并不固定是相對于傳統(tǒng)齒輪變速箱最大的特點(diǎn)，因此變速平穩(wěn)無頓挫感。CVT重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、功率損耗小。但由于鋼帶的技術(shù)水平等原因，目前還不能運(yùn)用在大扭矩輸出的車型上，因此多用在微型車上，此外國產(chǎn)奧迪A6也使用CVT變速箱。

五、半自動(dòng)變速箱
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，換擋迅速
　　缺點(diǎn)：應(yīng)用車型較少，配件昂貴
　　適合人群：需要迅速頻繁切換擋位的車主(對于跑車用半自動(dòng)變速箱)
　　希望操作簡單但又對車價(jià)有較多要求的車主(對于微型車用半自動(dòng)變速箱)
　　代表車型：寶馬M5、M6、法拉利F430等
　　半自動(dòng)變速箱使用自動(dòng)離合器等機(jī)構(gòu)在傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱基礎(chǔ)上省去離合器踏板，換擋僅僅利用擋桿或者換擋撥片進(jìn)行操作由于半自動(dòng)變速箱容易實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱更快的換擋速度，因此寶馬和法拉利等高性能車種中使用了半自動(dòng)變速箱。半自動(dòng)變速箱也出現(xiàn)在歐系小型車上，少量國產(chǎn)微型車也有采用，但原理和結(jié)構(gòu)都同高性能車種有明顯區(qū)別。
　　例如專為寶馬M- Power高性能車型而設(shè)的SMG就屬于半自動(dòng)變速箱。作為第一批采用F1變速箱技術(shù)的民用變速箱，SMG結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，無論是換擋速度、可靠性還是與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配都達(dá)到極高層次。若將SMG的專用伺服零件拆下，剩下的部分便是出自德國Getrag的傳統(tǒng)六前速手動(dòng)變速箱。SMG的精髓在于撥叉和離合器的驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及SMG處于自動(dòng)模式時(shí)為駕駛者提供的多達(dá)11種換檔模式的軟件編排，換擋耗時(shí)僅為0.08秒，即使是手動(dòng)換擋也被其超越。

備注：德國Getrag的傳統(tǒng)六前速手動(dòng)變速箱生產(chǎn)線上的拉削加工全部使用來自德國arthur-klink的筒式拉削機(jī)床。

六、DSG雙離合器變速箱
優(yōu)點(diǎn)：換擋迅速、燃油經(jīng)濟(jì)性好
　　缺點(diǎn)：應(yīng)用車型較少，配件昂貴
　　適合人群：對變速箱換擋耗時(shí)和動(dòng)力傳遞效率有極高要求的車主
　　代表車型：大眾高爾夫GTi、奧迪TT, 大眾邁騰
　　大眾公司的DSG雙離合器變速箱 Double Shift Gear Transmission是一種具有顛覆性設(shè)計(jì)的新型變速箱，它不僅繼承了手動(dòng)變速箱傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，并且比手動(dòng)變速箱換擋更快。通過兩套動(dòng)力傳遞路線進(jìn)行交錯(cuò)傳遞，達(dá)到所有自動(dòng)變速箱難以企及的水平，與大眾關(guān)系密切的保時(shí)捷也將在高性能跑車上使用這一技術(shù)，大眾將在低端車型中逐漸開始運(yùn)用DSG。
DSG有一個(gè)由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置，同時(shí)有一個(gè)由實(shí)心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動(dòng)軸機(jī)構(gòu)，并由Mechatronic電子控制及液壓裝置同時(shí)控制兩組離合器及齒輪組的動(dòng)作。在某一檔位時(shí)，離合器1結(jié)合，一組齒輪咬合輸出動(dòng)力，在接近換檔時(shí)，下一組檔段的齒輪已被預(yù)選，而與之相聯(lián)的離合器2仍處于分離狀態(tài)；在換入下一檔位時(shí)，處于工作狀態(tài)的離合器1分離，將使用中的齒輪脫離動(dòng)力，同時(shí)離合器2咬合已被預(yù)選的齒輪，進(jìn)入下一檔。在整個(gè)換檔期間能確保最少有一組齒輪在輸出動(dòng)力，令動(dòng)力沒有出現(xiàn)間斷的狀況。
和傳統(tǒng)的手動(dòng)檔相比，使用更方便，因?yàn)檎f到底，它還是一個(gè)自動(dòng)變速器，只是使用了DSG的新技術(shù)，使得手動(dòng)變速箱具備自動(dòng)性能，同時(shí)大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，DSG比手動(dòng)檔換檔更快速、順暢，動(dòng)力輸出不間斷。
和傳統(tǒng)的自動(dòng)檔相比，DSG自動(dòng)變速器有著明顯的區(qū)別，DSG沒有采用扭矩變換器，自動(dòng)轉(zhuǎn)換更靈活，而且也不是在傳統(tǒng)概念的自動(dòng)變速器基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，設(shè)計(jì)DSG的工程師們開創(chuàng)了全新技術(shù)。

對于國內(nèi)變速箱行業(yè)，德國arthur-klink雅特-科林可集團(tuán)進(jìn)入中國市場，將對國產(chǎn)變速箱的制造技術(shù)的提升起到非常關(guān)鍵的作用！

作者: 見習(xí)生小王 時(shí)間: 2010-1-4 17:00
感謝樓主對于各類變速箱的詳細(xì)介紹，如能對此六類變速箱配以簡圖則更佳。

作者: 06張偉 時(shí)間: 2010-1-4 18:39
感謝樓主對于各類變速箱的詳細(xì)介紹

作者: ch_j1985 時(shí)間: 2010-1-5 00:11
屬于掃盲型的介紹，支持LZ！

作者: dyb006 時(shí)間: 2010-1-5 15:28
感謝樓主對于各類變速箱的詳細(xì)介紹

作者: 323xiaohui 時(shí)間: 2010-10-17 15:34
感謝樓主對于各類變速箱的詳細(xì)介紹

作者: mmwc2 時(shí)間: 2011-12-30 12:27
謝謝樓主分享，AMT詳細(xì)的資料有嗎？謝謝

作者: 某某bens5566 時(shí)間: 2012-1-30 13:51
樓主是做變速箱配件的生產(chǎn)廠家還是代理商

作者: xuaoming 時(shí)間: 2012-10-28 14:34
感謝樓主對于各類變速箱的詳細(xì)介紹

作者: quanxi1215 時(shí)間: 2012-11-2 15:52
謝謝樓主了，變速箱方面很好的總結(jié)

作者: Iceman＿Dong 時(shí)間: 2013-12-31 15:56
雖然學(xué)過但是樓主辛苦

歡迎光臨機(jī)械社區(qū) (http://e-learninguniversity.com/)