汽车变速箱的发展简史在汽车变速箱100多年的历史中,主要经历了从手动到自动的发展过程。
目前世界上使用最多的汽车自动变速器为MT手动式变速箱、AT液力自动变速器、AMT电子控制机械式自动变速器、CVT金属带式无级自动变速器四种型式。
[经典的5速手动挡变速箱]MT手动式变速箱1889年法国人标志研制成功的齿轮变速箱是它的雏形,最早也叫有级式变速箱,后来叫手动式变速箱(MT:Manual Transmission),此后经历了近一个多世纪的发展,仍受到许多喜欢动感操控的人们所喜爱。
MT变速箱被广泛运用于各档次的车上,具体事例不胜枚举,但由于其换档的顿挫感比较明显,在高档商务用车上已逐渐被相对舒适的自动变速箱所取代和淘汰。
[现在应用较广泛的自动变速箱]AT:液力自动变速箱1908年福特T型汽车最早应用了一种只有两个速率比的自动变速箱。
AT在结构和使用上与手动变速箱(MT)有着很大的不同。
MT主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT由液力变扭器、行星齿轮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。
虽然AT有不用操作离合器、挡位少变化大、操作容易等特点,但由于AT通常有自身带来的动力损耗,不仅对速度变化反应较慢,而且费油不经济,传动效率低变矩范围有限。
所以主要适用于2.0L以上的中高档轿车,如东方之子、瑞虎、帕萨特等。
此外,由于其机构复杂,修理十分困难、售后成本也很高。
[搭载于飞度上的CVT变速箱]CVT:金属带式无级自动变速器由于AT仍然是有挡的变速器,不能完全消除换挡时带来的顿挫感,于是,金属带式无级自动变速器出现了。
1997年,发明了上百年的CVT开始迈向成熟,进入商业应用阶段。
Continuously Variable Transmission(简称CVT)由两组变速轮盘和一条传动带组成,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的缺点也很明显:价格昂贵、传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷。
目前,国内采用CVT技术的主要有旗云CVT、奥迪等。
[宝马生产的AMT变速箱]AMT:电子控制机械式自动变速箱Automated Manual Transmission(简称AMT)由于具MT之高效率性及AT之自动换档的方便性,成本又远低于AT,近年来已经快速欧洲市场崛起。
AMT在1997年用于F1赛车,并越来越受到世界各国的重视,它在MT总体传动结构上加装微机控制的自动操纵系统,实现换挡的自动化。
AMT不仅能自动离合,亦能自动换挡。
传动效率与MT相近,比AT高7%以上,生产成本比AT低30%以上,维修成本低60%以上。
AMT最早于1989年首次被法拉利车队使用,宝马、奔驰、雷诺、蓝博基尼、奥斯顿马丁、阿尔法罗密欧、蓝旗亚、马萨拉蒂、欧宝等公司也都使用AMT产品。
无级变速箱大家经常都有看汽车杂志或者是汽车广告的宣传片,其中说到汽车参数的时候,会碰到一个术语--CVT,普通人经常把自动档变速器和无级变速器(CVT)两个概念混为一谈。
实际上这两种变速器工作原理完全不同。
CVT结构比传统的变速器简单、体积更小,它既没有手动变速器的众多齿轮,也没有自动变速器复杂的行星齿轮组。
[无级变速器结构示意图]旧款的CVT多用橡胶皮带制成,但它的缺点是受力有限,容易打滑因此只能用在一些摩托车和微型车上,由于制造工艺技术的改良,现在也应用于中型汽车了,在这方面比较领先的是奥迪和日产,以奥迪为例,厂方就针对传统的CVT在斜坡上容易后溜以及行驶中的橡皮筋现象进行了改良,在1999年底正式推出Multitronic,除了以油冷式多片离合器代替扭力转换器以减少动力流失以外,还有两方面底改进,包括采用金属片链和宽齿比的滑轮组。
这条金属片链由1025块金属片和75对串针组成,最大可以承受300牛/米的峰值扭力,而传统的V型钢带只可承受200牛/米的扭力,真是一个天一个地。
[日产研发的无极变速器]另外,Multitronic还有很宽地传动比,介于2.400到0.395之间,相对于传统的变速箱,甚至是手动变速箱,有较高的灵活性,令加速更加顺畅。
而且,在增加和删除手动变速模式的时候,工作变得轻松简单得多,因为只需要更改电脑程序,即可更改齿轮的比例和半径,根本不需要大动刀枪来更换齿轮。
所以,一款CVT变速箱可以和多台不同类型不同输出特性的引擎配合使用。
[逍客配备了无级变速器]Multitronic的还有一项特点就是装置了扭力感应器,确保滑轮夹以适当的力量夹住金属片链,因为过大的夹力会抵消一部分动力,白白的浪费掉,而且也会加速金属片链的磨损。
一般来说,CVT变速箱的动力传输快,流失较少,所以具有起步快,最高车速较普通自动变速箱的汽车快,并且转波的过程相当顺滑,连贯性非常好,没有什么突兀感。
驾驶这款车你会发现,引挚的转速表与速度表指针几乎是同步变化的,不会出现普通自动变速箱升档的时候转速迅速下跌的现象。
采用无级变速器车型介绍:新飞度:于7月13日全国同步上市发售的新一代飞度轿车就是采用CVT无极变速箱的典型车型。
新飞度将搭载全新设计的1.3升和1.5升排量的发动机,虽然排量与老车型相同,但因为融入了最新科技使得它在动力方面获得了显著的提升。
1.3L新款发动机还引入了i-VTEC技术,使得最大功率和最大扭矩分别达到了73KW和127N/m,升功率56千瓦/升。
在1.3L排量的其他发动机中,该款发动机相当抢眼。
[图为新飞度外观][图为新飞度CVT无级变速箱]从新飞度的外形来看,该车型决不是单纯在旧车型上的该款,而是全新设计的车型,新款飞度在老款的基础上车身长度增加55mm,宽度增加20mm,轴距则提升50mm,达到2500mm,这无疑大大增加了乘客的舒适度,淡化A柱与车顶分界线的设计风格,不仅让驾驶员获得更开阔的视野,也使得车身整体造型更具流线型的美感。
东风日产新天籁:今年6月16日,东风日产发布了本年度重量级新车——新天籁。
新一代天籁在车身尺寸上得到很大的提升,新天籁·公爵系列车型的长/宽/高分别达到了4930/1795/1475mm。
但是新天籁轴距依然为2775mm,不过新天籁的前后轮距宽度得到增加,这样做可以提高车辆行驶的稳定性,也提升了内部空间的的舒适度。
[新天籁][天籁采用新一代智能CVT变速器]动力性方面,新天籁·公爵搭载了日产公司著名的VQ35发动机,以该型号3.5L发动机为例,百公里加速仅需要8秒,6000转时发动机最大功率为185KW,4400转时最大扭矩为326N/m,在配合新一代智能CVT变速器后,该车动力性表现十分突出。
其他采用无级变速的车型:奥迪Q7;本田雅阁;日产逍客等DSG变速器详细介绍DSG变速器是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统,大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新。
新一代DSG变速器采用了双离合器和6个前进档的传统齿轮变速器作为动力的传送部件,主要与高扭矩的发动机配合使用。
大众汽车公司投入1.5亿欧元在卡塞尔的大众工厂,用于制造DSG变速器,该工厂最大日产能为1000台。
[DSG变速器结构示意图]DSG变速器的技术创新DSG变速器与传统自动变速器有着明显的区别,DSG从一开始就没有采用扭矩变换器。
这款变速器不是在传统概念的自动变速器基础上生产出来的,设计DSG的工程师们走了一条具有革新性的全新技术之路,巧妙地把手动变速器的灵活性和传统自动变速器的方便性结合在一起。
横置变速器设计的突出特点就是由液压控制的湿式双离合器系统。
其中的离合器1负责控制奇数齿轮和倒档齿轮,离合器2负责控制偶数齿轮。
实际上可以说这是由两个平行的变速器配合组成的一个变速器。
精密的离合器动作带来的结果,就是换档时对牵引力几乎没有影响。
因此能够产生无与伦比的动力转换,同时感觉顺畅并且非常舒适。
[5代GLOF GTI搭载7速DSG变速箱]DSG有一个由两组离合器片集合而成的双离合器装置,同时有一个由实心轴及其外部套筒组合而成的双传动轴机构,并由Mechatronic电子控制及液压装置同时控制两组离合器及齿轮组的动作。
在某一档位时,离合器1结合,一组齿轮咬合输出动力,在接近换档时,下一组档段的齿轮已被预选,而与之相联的离合器2仍处于分离状态;在换入下一档位时,处于工作状态的离合器1分离,将使用中的齿轮脱离动力,同时离合器2咬合已被预选的齿轮,进入下一档。
在整个换档期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,令动力没有出现间断的状况。
[大众公司变速箱示意图]举个简单的例子,当汽车在3档行使时,4档齿轮就处于预备状态,但是尚未启用。
一旦达到完美转换点,其它档位的齿轮闭合,第3档齿轮的离合器打开,同时激活第4档。
离合器的开关在此过程中同时进行,产生上述所说的平稳转换。
这个转换过程只需要在极短的几毫秒中完成。
热衷运动感受的驾驶员还会体验到触摸按钮就进行齿轮转换的感觉。
在S 档运动模式下,发动机和变速器配合可以带来更高的转速和更顺畅的自动换档,从而带来更高的转换动力。
DSG变速器带来重大突破[奥迪公司对其7速变速箱的说明图]这款变速器表现出色而稳定,带来极大的驾驶乐趣,在当前手动变速器使用量上占主导地位的时代,成为了欧洲乃至全世界变速器的一个重大突破。
凭借新款双离合器变速器DSG,大众汽车继续领先行业。
随着德国大众进口车型Golf GTI五代进入中国市场,其装备的DSG双离合器变速箱也为越来越多的消费者所了解。
更短的换档时间,犹如手动档般的驾驶乐趣,以及减少动力损失带来的低油耗,是这款高科技变速箱的优势所在。
采用双离合变速器的车型:高尔夫5代GTI的前隔栅承袭了独特的黑红相间的设计,又加入了较多创新性的设计和时尚元素,使GTI首先在外形上有着极强的视觉冲击力,给人一种一触即发的感觉。
新的水箱护罩由蜂窝式结构的特制散热隔栅覆盖,其底部和顶部被一个黑亮的U型部件划分,较为流畅,一气呵成。
[高尔夫5代采用7速双离合变速器]GTI有着令人瞠目的性能,主要表现在强大动力的2.0升fsi涡轮增压发动机。
此款发动机为4气缸每气缸4气门,排量1,984cm3。
带有无级可调的可变正时系统,有着10.5:1的高压缩比。
最大功率高达147kw,在1,800转到5,000转的宽广转速范围内可以稳定的输出280nm的最大扭矩。
标配的6速手动变速箱能在7.2秒内完成0-100km/h加速,极速为235km/h,而选用DSG双离合变速器的GTI仅需6.9秒。