变速箱的分类,各位车商朋友们了解吗?

一.手动变速箱

手动变速箱(ManualTransmission,简称MT),又称机械式变速器,即必须用手拨动变速杆(俗称“挡把”)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。发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先,任何发动机都有其峰值转速;其次,发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。

1.作用

比如,发动机最大功率出现在5500转。变速箱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,换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下,变速箱应具有灵活的变速比。无级变速箱(CVT)就具有这种特性,可以较好的发挥发动机的动力性能。

2.优缺点分

优点显而易见,它结构简单,性能可靠,制造和维护成本低廉,且传动效率高(理论上会更省油),另外,由于是纯机械控制,换挡反应快,且可以更直接的表现驾驶者的意愿,因此也更富驾驶乐趣,这些都是手动变速箱的优点。不过相比自动变速箱,它操作繁琐。

二.液力自动变速器

液力变扭器装有三种叶轮。和发动机相联的叫“泵轮”,和输出轴相联

的叫“涡轮”,在它们内周中央,起调节作用的叫“导轮”。

发动机工作时,飞轮和泵轮一起旋转,带动泵内的油推动涡轮叶轮旋转。这就好像把两个风扇面对面地放在一起,开动一个风扇,另一个风扇也会转动一样。导轮使涡轮甩出的油再次冲击泵轮,使得扭矩增大。泵轮和涡轮的转速差别越大,扭矩就增加得越多。这就起到了变速器增大扭矩的作用。液力变扭器再配上一个行星齿轮变速器,可以改变不同的变速比和实现倒车,就完全可以满足汽车的要求了。

液力自动变速器不用机械式的离合器,而且只有低速、高速和倒车三个挡位,因此,驾驶起来十分轻松,用不着踩离合器,也用不着频繁换挡,运行平稳,低速扭矩大。所以,特别受到业余驾驶员的欢迎。在美国,大多数汽车都装用这种自动变速器。不过,这种自动变速器机构复杂,质量重,价格较贵,也比较费油,加速较慢。所以还不能完全取代齿轮变速器

三.无级变速器

CVT(CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION)技术即无级变速技术,它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变,从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT),目前国内市场上采用CVT的车型已经越来越多。

1.发展历史

1987年,日本Subaru把装备CVT变速器的汽车投放市场,获得成功。欧洲的Ford和Fiat也将VDT-CVT装备于排量为1.1L到1.6L的轿车上。随着技术的发展,能源危机引发全球性的节约能源和环境保护意识的提高,在总结第一代的CVT的经验基础上,开发出了性能更佳,转矩容量更大的CVT。当前,全世界各大汽车厂商为了提高产品的竞争力,都大力进行CVT的研发工作。现在NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽车品牌中,都有配备CVT变速器的轿车销售,全世界CVT轿车的年产量已达到近50万辆。有一点值得注意的是,装备有CVT的汽车市场,由最初的日本,欧洲,已经渗透到北美市场,因此无级变速汽车是当今汽车发展的2.主要趋势。

我们国家有巨大的汽车销售市场,汽车工业是我国的民族工业之一。然而我国汽车业所需的自动变速器(AT)全部依赖进口,这使得国产汽车配备AT后,成本增加很大,而装备自行开发生产CVT变速器,其成本提高不大,说明CVT的市场前景令人乐观。

目前我国正在考虑发展轿车自动变速器的问题。自“九·五”期间轿车金属带式无级自动变速器的开发和研制已经被列入国家的重大科技攻关计划,以跟踪世界技术的发展和开发适合我国国情的汽车。

3.传动分类

为实现无级变速,按传动方式可采用液体传动、电力传动和机械传动三种方式。

4.液体传动

液体传动分为两类:一类是液压式,主要是由泵和马达组成或者由阀和泵组成的变速传动装置,适用于中小功率传动。另一类为液力式,采用液力耦合器或液力矩进行变速传动,适用于大功率(几百至几千千瓦)。 液体传动的主要特点是:调速范围大,可吸收冲击和防止过载,传动效率较高,寿命长,易于实现自动化:制造精度要求高,价格较贵,输出特性为恒转矩,滑动率较大,运转时容易发生漏油。

5.电力传动

电力传动基本上分为三类:

一类是电磁滑动式,它是在异步电动机中安装一电磁滑差离合器,通过改变其励磁电流来调速,这属于一种较为落后的调速方式。其特点结构简单,成本低,操作维护方便:滑动最大,效率低,发热严重,不适合长期负载运转,故一般只用于小功率传动。

二类是直流电动机式,通过改变磁通或改变电枢电压实现调速。其特点是调速范围大,精度也较高,但设备复杂,成本高,维护困难,一般用于中等功率范围(几十至几百千瓦),现已逐步被交流电动机式替代。 三类是交流电动机式,通过变极、调压和变频进行调速。实际应用最多者为变频调速,即采用一变幅器获得变幅电源,然后驱动电动机变速。其特点是调速性能好、范围大、效率较高,可自动控制,体积小,适用功率范围宽:机械特性在降速段位恒转矩,低速时效率低且运转不够平稳,价格较高,维修需专业人员。近年来,变频器作为一种先进、优良的变速装置迅速发展,对机械无级变速器产生了一定的冲击。

6.机械传动

机械传动的特点主要是:转速稳定,滑动率小,工作可靠,具有恒功率机械特性,传动效率较高,而且结构简单,维修方便,价格相对便宜;但零部件加工及润滑要求较高,承载能力较低,抗过载及耐冲击性较差,故一般适合于中、小功率传动。

7.工作原理

没有明确具体的档位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。

有V型橡胶带式、金属带式、多盘式、钢球式、滚轮转盘式等多种构造,大都利用金属带和可变半径的滚轮传输动力。透过主动滚轮与被动滚轮半径的变化,达到齿轮比的变化。理论上这种传动方式的效率很高,不过必须建立在能负荷所传递的动力的情况下。由于是利用钢带与滚轮之间的摩擦力传递动力,所以钢带及滚轮的工作情况十分苛刻。为了有效传递动力,钢带与滚轮之间不允许打滑,而且原本产生的热能已经很多,如果再打滑恐怕将会造内部机件的烧毁或严重耗损。而为了增加静摩擦力,最直接的方式就是增加钢带与滚轮之间的压力。但摩擦力增加了,动力传输的耗损也会增加,无形中还是增加了油耗。并且钢带的强度也是一大重点。所以CVT变速箱纵然有舒适、效率高及节能等等优点。缺点就是目前一般的CVT变速箱不能承受较大的扭力。不然就是要用较高的油耗作补偿。

无级变速器(CVT:Continuously VariableTransmission)与有级式的区别在于,它的变速比不是间断的点,而是一系列连续的值,譬如可以从3.455一直变化到0.85。CVT结构比传统变速器简单,体积更小,它既没有手动变速器的众多齿轮副,也没有自动变速器复杂的行星齿轮组,它主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。

其原理是与普通的变速箱一样大小不一的几组齿轮在操控下有分有合,形成不同的速比,像自行车的踏板经大小轮盘与链条带动车轮以不同的速度旋转。由于不同的力度对各组齿轮产生的推力大小不一,致使变速箱输出的转速也随之变化,从而实现不分档次的徐缓转动。

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,传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正无级化了,它的优点是重量轻,体积小,零件少,与AT比较具有较高的运行效率,油耗较低。但CVT的缺点也是明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷,只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车,因此在自动变速器占有率约4%以下。近年来经过各大汽车公司的大力研究,情况有所改善。CVT将是自动变速箱的发展方向。

8.缺点

大量使用的液力自动变速箱(AT)不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。但缺点也多,一是对速度变化反应较慢,没有手动档灵敏,因此许多玩车人士喜欢开手动档车;二是费油不经济,传动效率低变矩范围有限,近年引入电子控制技术改善了这方面的问题;三是机构复杂,修理困难。在液力变扭器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。另外,如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。如果拖运故障车,要注意使驱动轮脱离地面,以保护自动档齿轮不受损害。

9.特点

CVT技术真正应用在汽车上不过十几年的时间,但它比传统的手动和自动变速器的优势却是显而易见的:

1. 结构简单,体积小,零件少,大批量生产后的成本肯定要低于当前普通自动变速器的成本;

2. 它的工作速比范围宽,容易与发动机形成理想的匹配,从而改善燃烧过程,进而降低油耗和排放;

3. 具有较高的传送效率,功率损失少,经济性高。

当然,CVT技术也有它的弱点,比如传动带容易损坏,无法承受较大的载荷等等,这些技术上的难关使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。

目前CVT技术发展得相当迅速,各大汽车厂家都在加强这一领域的研发。尤其是在混合动力汽车具有广泛前景的将来,CVT的地位和作用更是无可替代,它将会是未来变速器发展的大趋势。

四.手自一体变速箱

手自一体变速箱,又称手自排变速箱,也就是手动、自动一体化变速箱。它是在自动变速箱的基础之上,让用户可以人工增加、减少挡位的一种变速箱。不过为了避免对变速箱及汽车发动机造成伤害,在用户使用挡位不合理时都会由系统自动纠正。

1.简介

手自一体变速箱,又称手自排变速箱,也就是手动、自动一体化变速箱。它是在自动变速箱的基础之上,让用户可以人工增加、减少挡位的一种变速箱。不过为了避免对变速箱及汽车发动机造成伤害,在用户使用挡位不合理时都会由系统自动纠正。

2.自动变速器

自动变速器(英语:Automatic Transmission,缩写:AT),亦称自动变速箱,台湾称为自排变速箱,台湾话则常称咪凶(原自日语“トランスミッション”,简称“ミッション”),粤语俗称自动波,普通话又称自动档,马来西亚称为auto或自动变速器。通常来说是一种可以在车辆行驶过程中自动改变齿轮传动比的汽车变速器,另外,还有DSG、CVT、AMT等均属于自动变速箱,用于大型设备铁路机车。它与手动变速器相对。

自1950年代以来,绝大部分在美国销售的汽车都是采用自动变速器的,但在欧洲和其他地区却并非如此。早期产品大幅降低燃油效率和功率,近年来自动变速器显著地提高燃油效率但是仍然低于手动变速器。

多数自动变速器有一组可选的变速范围,而无段自动变速器则能连续改变传动比。此种自动变速器在摩托车上已有数十年的应用,但因为能承受的引擎扭力较小在汽车上应用还比较有限。

3.发动机

发动机,是将任何形式的能量转化为机械能的装置。其中,将燃料能量转化为机械能量的装置称为发动机(英语:Engine)或动力机,亦可以机一字来代称(如:热机);将电能、流体动能、压缩空气的内能转化为机械能的装置称为电动机或马达,中国大陆也称发动机。本条目只介绍其中把燃料能量转化为机械能量的装置。

五.双离合变速箱

DCT是英文Dual Clutch Transmission的简写,中文直译为“双离合变速器”(与DSG“直接换挡变速器”相同,但DSG只是大众公司的叫法),因其是通过两套离合器工作,所以目前一般被称为双离合变速器。

离合器位于发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的“开关”,它是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。

随着配备LuK干式双离合器的7档DSG变速箱投入量产,DSG变速箱又迈入了一个新的台阶,而双离合器变速箱DSG的双离合器从湿式到干式用了5年时间 ,DSG双离合器干式较湿式的区别是湿式更为先进,更耐用。湿式是靠液压推动,所以有延时,DSG(Direct Shift Gearbox)中文表面意思为“直接换挡变速器”。起源 DSG的起源就如其他汽车高科技一样,其设计都来自赛车运动,而其实际应用早在80年代初的保时捷Prosche 962C和1985年的奥迪Audi sport quattro S1 RC赛车上。

1.作用

双离合变速箱简称DCT,英文全称为DualClutchTransmission,中文翻译过来应该为“双离合变速器”,因为其有两组离合器,所以也有不少人干脆就叫它双离合变速器。离合器位于发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的“开关”,它是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步,变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。在一般汽车上,汽车换档时通过离合器分离与接合实现,在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象。这在普通汽车上没有什么影响,但在争分夺秒的赛车上,如果离合器掌握不好动力跟不上,车速就会变慢,影响成绩。

为了解决这个问题,早在上世纪80年代,汽车工程界就弄出了一个双离合系统变速器,简称DSG(英文全称:DirectShiftGearbox),装配在赛车上,能消除换档离合时的动力传递停滞现象。例如布加迪EBl6。4Veyron的新型7速变速器是装置了双离合器,从一个档位换到另一个档位,时间不会超过0.2秒。这种双离合器已经从赛车广泛应用到一般家用轿车上。奥迪汽车公司的新型奥迪TT跑车和新奥迪A3都已经装置了这种DSG。大众全系车型都安装了6速或者7速双离合变速箱,一些国产汽车品牌甚至把双离合作为新车型的卖点。这些汽车装配DSG的目的是可以比自动变速器更加平顺地换档,不会有迟滞现象。

2.结构

双离合变速箱(DCT),也称直接换挡变速箱(DSG)。算下来它也有近70年的历史,但很长一段时间内这种变速箱并不为人所知,而真正应用在量产车上也是不久以前的事情。双离合变速箱优势很明显,但其内部结构相比下非常复杂。首先它有两组离合器分别由电子控制并由液压系统推动,而两组离合器分别对应两组行星齿轮,这样传动轴也相应复杂的被分为两部分,中心的实心传动轴负责一组齿轮,而空心传动轴负责另一组。可见双离合的内部构造几乎彻底颠覆了传统的变速箱形式。

双离合变速箱的工作原理可以简单理解为一个离合器对应奇数挡,另一离合器对应偶数挡。当车辆挂入一个挡位时,另一个离合器及对应的下一个挡位已经位于预备状态,只要当前挡位分离就可以立刻接合下一个挡位,因此双离合变速箱的换挡速度要比一般的自动变速箱甚至手动变速箱还快。此外双离合变速箱虽然内部复杂,但实际体积和重量相比自动变速箱而言并没有比手动变速箱增加多少,因此装备双离合变速箱的车型不会为自己平添过多的负担。

截至2013年,中国国内在售的装备双离合变速箱的车型屈指可数,具代表性的是大众旗下的迈腾、GTI、EOS以及尚酷,而装备双离合变速箱的速腾及朗逸也会在不久的将来上市。此外沃尔沃S40也有双离合版本。而保时捷的众多车型也都采用了双离合变速箱。

奥迪这种双离合系统变速器是一个整体,有6个档位,离合器与变速器装配在同一机构内,两个离合器互相配合工作。这好比喻一辆车有两套离合器,正司机控制一套,副司机控制另一套。正司机挂上1档松开离合踏板起步时,这时副司机也预先挂上2档但踩住离合踏板;当车速上来准备换档,正司机踩住离合踏板的同时副司机即松开离合踏板,2档开始工作。这样就省略了档位空置的一刹那,动力传递连续,有点象接力赛。双离合系统两套离合器传动系统,通过电脑控制协调工作。

当汽车正常行驶的时候,一个离合器与变速器中某一档位相连,将发动机动力传递到驱动轮;电脑根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断,预见性地控制另一个离合器与另一个档位的齿轮组相连,但仅处于准备状态,尚未与发动机动力相连。换档时第1个离合器断开,同时第2个离合器将所相连的齿轮组与发动机接合。除了空档之外,一个离合器处于关闭状态,另一个离合器则处于打开状态。

两根传动轴分别由第一、第二离合器控制与发动机动力的连接与断开,分别负责1、3、5档和2、4、6档的档位变换。考虑到零件使用寿命,设计人员选择了油槽膜片式离合器,离合器动作由液压系统来控制。

DSG变速器主要是要满足消费者对驾驶感觉和车辆节油的双重要求,为喜欢手动变速器的驾驶者提供了最佳选择。配备了DSG的发动机由于快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和更大的灵活性,加速时间比手动变速器更加迅捷。

3.种类

①湿式双离合

湿式双离合是指双离合器为一大一小2组同轴安装在一起的多片式离合器,它们都被安装在一个充满液压油的密闭油腔里,因此湿式离合器结构有着更好的调节能力和优异的热熔性双离合变速箱(DCT),它能够传递比较大的扭矩。

②干式双离合

它其实是在6速DQ250湿式双离合的技术基础上开发而来的,简化了相关的液力系统。

它的工作原理为,双离合器由3个尺寸相近的离合片同轴相叠安装组成,位于两侧的2个离合器片分别连接1、3、5、7挡和2、4、6、倒挡,中间盘在其间移动,分别与2个离合器片“结合”或者“分离”通过切换来进行换挡。因为这套“双离合器”不像DQ250那样变速箱是安装于密闭的油腔里,动盘上的干式摩擦片相互结合固然可以带来最直接的传递效率,但是它也更容易发热,所以它热熔性不如湿式离合器,因此所承受扭矩也就相对较小。7速DQ200的最大承受扭矩为250牛米,一般与小排量的发动机配合使用。

4.优缺点

优点:1、双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点,没有使用变矩器,转而采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。

2、因为没有了液力变矩器,所以发动机的动力可以完全发挥出来,同时两组离合器相互交替工作,使得换挡时间极短,发动机的动力断层也就非常有限。

3、由于换挡更直接,动力损失更小,所以其燃油消耗可以降低10%以上。

缺点:1、由于没有采用液力变矩器,又不能实现手动变速器“半联动”的动作,所以对于小排量的发动机而言,低转速下的扭矩不足的特性就会被完全暴露出来。

2、由于双离合采用了电脑控制,属于一款智能型变速器,它在升/降挡的过程中需要向发动机发出电子信号,经发动机回复后,与发动机配合才能完成升/降挡。而大量电子元件的使用,也增加了其故障出现的机率。

5.前景

双重离合器的概念是比较先进,但作为新科技都存在着耐用性不佳的问题,耐用性的好坏同样决定了其成本的多寡,于是,其经过十余年的发展后,才真正被普通街车所用。 在实际驾驶中,DSG给人的感觉是在整个换挡过程感觉不到一点点顿挫或推拉,仅仅是从转速表上可以反映出挡位在变动。此外,DSG还有多种驾驶模式,比如运动模式,在电子程序的帮助下该模式的加挡明显迟缓而减挡则有了很大的改进,换挡时间也调得更短,犹如驾驶跑车一般。例如高速弯道时,手动换挡往往显得非常有必要,在DSG的帮助下,驾驶员在换挡的过程中还能体验到油门自动增加的特殊乐趣。

在一般的车辆上只有手动和自动两种变速箱,手动变速箱换档常常出现动力传动暂时中断的现象,而自动变速箱换档却又存在响应迟缓的缺点。DSG变速箱综合了传统手动变速箱和自动变速箱的各自优点。

DSG变速箱在换档过程中微小的液压功耗损失和极短的换档时间使整个换档过程达到了高效率,从而降低了能量的损耗,自然就提高了加速性和车辆燃油经济性。除了大众集团使用的DSG双离合器变速器外,像日产新的超级跑车GT-R也采用博格华纳的双离合器变速器,三菱新一代EVO也使用双离合器变速器,还有宝马将在自己的M系列运动轿车上采用7速的MDKG的双离合器变速器。

综上,可以预计,在强调高性能的高档轿车和跑车上将会有越来越多双离合器变速器的身影出现。

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