当今世界上共有三种自动变速箱,AT、CVT、DCT,这三种自动变速箱都不能堪称为完美,都有一定的优缺点,本文从变速箱原理角度对变速箱进行深入剖析,抛砖引玉,不喜勿喷,欢迎各位在留言区探讨 。
文章插图
自动变速箱的升降档逻辑和原理所谓的自动变速箱是相对于手动变速箱来说的,无论是CVT还是AT或者双离合,其升降档(改变传动比)都是靠加速踏板的角度以及发动机转速、汽车时速综合控制的,基本逻辑就是通过检测加速踏板的角度判断驾驶者的加速需求,再结合汽车时速和发动机转速控制档位升降 。
比如在汽车加速时,一般需要深踩油门,此时发动机转速升高,变速箱降低档位以输出较大功率和扭矩,而当轻抬油门时,则会认为没有加速需求,通常会控制变速箱升档,以节省油耗 。当然,档位升降还要结合汽车速度控制,避免拖档熄火 。
AT变速箱的结构原理和优缺点At变速箱从结构上可以看成是两部分:液力变距器+行星齿轮组,其中液力变距器主要负责缓冲转速差和动力传递,行星齿轮组主要负责传动比的改变以及改变动力传动方向 。
文章插图
- 液力变矩器:
液液力变距器共有两种工作状态一种是锁止离合器分离状态,此时发动机和变速箱之间的动力纯粹靠变速箱油推动,没有任何的机械连接,因此,也不产生磨损,但是此时传递效率相对比较低,动力损失比较大 。
另一种方式是锁止离合器处于结合状态,此时泵轮和涡轮以视为结合成一体刚性连接,动力损失最小 。
文章插图
- 行星齿轮组:
At变速箱固定行星齿轮组的方式是通过多片离合器来实现的,为了获得更多的速比往往需要多个行星齿轮组串联 。当数量越多所需要串联的行星齿轮组就越多 。
文章插图
- AT变速箱的优点:
- AT采用变速箱油传递动力,免维护,耐磨损
- 纯机械齿轮结构,动力传递直接,耐久性好
- AT变速箱的缺点:
- 液力变矩器在起步、换挡时需要分离锁止离合器采用变速箱油传递动力,此时动力传递效率较差 。
- 成本相对较高,为了实现更多的档位需要多级行星齿轮组串联,结构更为复杂
- 随着变速箱档位数量的增加,零件数量较多,故障率也会相对增加,关于变速箱外部尺寸受限,对材料、加工精度等方面要求比较高
- 档位数量的增加对升降档控制逻辑要求更高,变速箱和发动机之间的软件匹配逻辑更加复杂 。
文章插图
CVT变速箱的结构原理和优缺点大部分CVT变速箱从结构上也可以分为两个部分:液力变距器+锥轮钢带(链条),少部分CVT采用的是多片离合器+锥轮钢带,比如奥迪的早期Multitronic CVT和南京邦奇CVT就是采用湿式多片离合器结构 。
文章插图
液力变距器在CVT中所起到的作用和AT变速箱是一样的,都是负责缓冲和动力传递,稍有一点区别是CVT中的液力变距器只在起步和急刹车时,内部的多片锁止离合器才会分离,日常CVT在行驶过程中加减速改变传动比时,锁止离合器是不分离的 。
而对于奥迪或者南京邦奇CVT所采用的湿式多片离合器来说,其原理主要是在起步和刹车时,利用液压控制离合器片的分离,实现半联动缓冲动力 。