說到汽車改裝,相信不少人都聽過序列式變速箱,這是費用最高的汽車改裝項目之一,一些高端的定製變速箱完全可以換一臺家用車,目前幾乎所有的專業賽車都使用了序列式變速箱,但顯然這個裝備很難在民用車上看到,就算上千萬的超跑上也很難找到序列式變速箱,除了價格高昂之外,是什麼阻止了序列式變速箱的普及,這類變速箱與自動變速箱又有何區別,今天我們選車偵探就來詳細分析。
序列式變速箱原理
從原理來看,序列式變速箱由手動變速箱進化而來,與傳統手動變速箱最大的區別其實就是同步器,傳統變速箱使用了同步嚙合器來消除兩個檔位齒輪之間的轉速差,減少打齒和磨損現象,同步嚙合器由一套齒面圓滑的齒輪組成,結合時有一定的曠量,兩個檔位軸結合時,首先同步器嚙合,等轉速相同後,斜齒檔位受力齒輪才會咬合,檔位受力齒輪沒有曠量,咬合後可以完全將扭力傳導,也就是說,自動變速箱每一次換擋,在一瞬間其實都有兩步,同步嚙合器先消除轉速差,受力斜齒再咬合。
在換擋時,需要踩下離合器下,中斷動力,同步器靠摩擦同步轉速,同步器完成結合後抬起離合器,動力恢復輸出,這種設計最大的問題是什麼,顯然變速時間「很長」,換擋過程中會有動力損失。工程師為了解決這個問題設計了一種新的序列式變速箱,1946年,保時捷在360賽車上首次使用了序列式變速箱,使用爪形離合器(也被稱為狗牙)代替同步嚙合器,在換擋時,通過爪齒,兩個檔位的齒輪會被非常「暴力」地咬合在一起,不用踩離合,沒有任何動力中斷,可以將動力完全傳遞,換擋速度也非常快,在指令下達的瞬間,可以完成換擋動作,對於分秒必爭的賽場來說,序列式變速箱可以為車手爭取寶貴的時間。
那麼序列式和自動變速箱有何區別呢?從發動機將動力傳遞到變速箱的過程中,序列式和自動變速箱就完全不同,序列式與傳統H型手動擋一樣,有離合器,在車輛起步時需要使用離合器,通過摩擦片傳遞動力,動力損失小效率高。而AT自動變速箱使用液力變矩器來代替離合器傳遞動力,變矩器內部裝有液壓油,動力通過液壓油來傳遞,就像兩颱風扇對著吹,一臺不通電,一臺通電後也會慢慢帶動另一臺的葉片旋轉,連接兩個風扇的介質是空氣,而液力變矩器就是將介質變成了液體,雖然磨損比離合器片更小,但動力損失大,在傳遞的過程中,會有12%左右的動力損失,也就是100馬力的發動機功率,到變速箱時只剩88馬力。
在序列式變速器內,換檔杆帶動棘輪機構,將換檔杆的前後運動轉換為選檔杆筒的旋轉,選檔杆筒的圓周上有多個輪軌,選檔叉由輪軌直接引導,隨著滾筒的旋轉,換檔叉被移動到所需的檔位。每一次換擋只能換一個檔位,不能跳檔,因此叫序列式變速箱。1990年,標緻在905賽車上推出了改進的現代序列式變速箱,隨著這類變速箱被大面積普及,成為賽車上最主流的變速箱。
序列式變速箱優缺點
從原理可以看出,序列式變速箱是一類獨立於手動變速箱和自動變速箱的特殊設計,和手動變速箱一樣帶有離合器,但僅用於起步,相比自動變速箱動力損失更小,其次沒有手動變速箱的同步器,換擋時間非常快。但缺點是不踩離合,爪形離合器結合時衝擊大,對材料強度的要求非常高,磨損嚴重,換擋噪聲大,一臺賽車往往幾千公裡後就需要大修變速箱,甚至換新變速箱,使用成本非常高,因此沒有普及,只有一些硬核玩家改裝時會使用。
你覺得序列式變速箱和自動變速箱誰更好,歡迎討論。