真實演繹MT、AT、DCT、CVT變速器的發展過程——人類智慧的結晶!

2020-12-19 汽車概況FLY

變速器乃是汽車三大件之一,其重要性不可忽視,現在常用的變速器有四種類型,MT變速器、AT變速器、CVT變速器、DCT變速器,這四種變速器可謂形成了四足鼎立的發展狀況,已經被消費者廣泛認可。今天我們就給大家講解一下,變速器為什麼會提出?現在有什麼樣的發展現況?未來的發展趨勢又是怎樣?

背景分析——變速器為什麼會出現?

變速器的發展,與發動機本身的特性息息相關,由內燃機的動力特性曲線顯示:在小功率的低轉速範圍內,該階段扭矩低、油耗大,而在中高轉速範圍內,發動機可以獲得較大的功率,並且發動機輸出扭矩很高,油耗還非常低,發動機在理想的情況下,應該在中高轉速範圍工作。

通過汽車的特點及工作性質 ,可以看出,發動機功率一定時,轉速越大,其扭矩越小,反之,轉速越小,發動機扭矩也就越大。而發動機只有在中高速時,其工作效率才能更好好,才能輕鬆解決發動機高速運轉與汽車低速行駛條件下的提速問題。為了保證汽車順利提速,平順起步,汽車需要一個變速裝置。所以,才有了現在的變速器。

MT變速器

早期的變速器最開始是MT變速器,車主自己手動操控變速器各個檔位,這種變速器,對車主駕駛水平要求比較高,畢竟車主每次換擋時,都需要用左腳控制車輛離合器,用右腳控制油門,在油離配合之間,使車輛實現平順的換擋。

這種駕駛方法被很多人抱怨,可否有一種變速器,可以實現自己換擋呢?這種觀點只是工程師們天馬行空的暢想,也是懶人們的一種奢求,有想法,總會有解決辦法。

自動變速器

隨著電子控制系統的升級,自動變速器應用而生,它是由一個半導體元件和集成電路的電子控制系統組成,簡稱變速器的「指揮中心」,以模擬控制和數字控制兩種方式,作用於變速器。該控制器會命令操縱機構,改變變速器檔位、控制離合器的結合和分離,通過與油門開度的匹配,實現換擋。由於自動變速器,可以根據發動機燃油特性曲線,選擇最佳檔位時間,以及選擇最佳的變速器檔位,因此,自動變速器可以使車輛以更加經濟燃油消耗駕駛,據悉豐田汽車電控自動變速器可節省燃油消耗5%。

最初開發的自動變速器,是4AT變速器,由於技術限制,變速器擋位之間傳動比差異較大, 即便有液力變矩器減震過濾裝置,但由於控制技術薄弱,車輛換擋感及駕駛感並不好,變速器也很容易出現故障,所以,匹配這種變速器雖然實現了車輛自己換擋,但是消費者駕駛體驗感並不好,自動擋車輛銷售量並不是很高。

AT變速器自動擋車輛被車主們廣泛接受,並最終認可,還是從6AT變速器開發之後開始的。當時開發的變速器都是有級式變速器,變速器各個檔位都對應特定的齒輪比,檔位數量越多,各個檔位之間的齒輪比差異越小,車輛在升降檔時更容易控制,車輛駕駛平順度、駕駛穩定性更高,所以,6AT變速器的發展,直接將自動變速器推向了高潮。自動擋車輛也因此而廣受歡迎。

汽車行業在逐漸進步,車主們對車輛的追求也在與日俱增,因此,乘坐舒適性更高,駕駛感更好的車輛逐漸提上日常,由於車輛駕駛感及乘坐性隨著變速器擋位數量的增多而逐漸提升,這是車企們達成的共識,因此,8AT、9AT變速器便被集中發展。其中,最先涉獵這些變速器開發的變速器德國採埃孚,因此,我們現在一直都在強調,在多檔位AT變速器領域,採埃孚技術水平被圈內車主廣泛認可。

CVT和DCT變速器如果說AT變速器乃是人類之迫切需求,各大車企為了滿足人類駕駛欲望,而不得不進行的開發項目,那麼DCT和CVT變速器絕對是時代下的產物。DCT的發展得益於大眾,CVT的發展得益於日系三傑「兩田一產」。

DCT和CVT變速器的發展,主要是被政策逼迫的結果,在DCT和CVT變速器開發早期,存在一系列問題,CVT變速器扭矩承載能力超級差,變速器耐久性受到嚴重考驗;而DCT變速器換擋頓挫感明顯,車輛駕駛舒適度不高;因此,所有車企對這兩種變速器都持模稜兩可的狀態。

但隨著國家排放法規的日趨嚴格,加上同行之間殘酷的競爭關係,DCT變速器可憑藉超高的傳遞銷量,降低車輛的油耗,而CVT則可以通過傳動比連續性變化特點,使得發動機轉速始終處於較為經濟的合適的狀態。DCT和CVT都可以為降低車輛油耗而做出不可替代的貢獻,因此,各大車企開始紛紛轉向這兩個變速器的開發。世界變速器新格局也因此而發生變化,大眾DCT代表派,日系CVT代表派。

總結

汽車變速器的發展經歷了MT、AT、DCT和CVT四個階段,但由於MT駕駛性太過複雜,現在只有一些入門級車型中存在,已經基本上處於淘汰的邊緣;而AT變速器由於傳遞效率較低,為了提升車輛燃油經濟性及駕駛舒適度,現在AT變速器正在像8AT、9AT方向發展;而DCT由於較高的傳遞效率和CVT車輛較低的燃油經濟性,在節能減排大環境當下,DCT和CVT絕對是未來變速器發展的趨勢。

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