茶哥最近的几篇答疑里面,多多少少都会牵扯到某种车型或者几类车型的变速箱的问题。看着一些问题,茶哥顿觉有必要再重温、更新看官们关于变速箱的一些认识和认知。茶哥也知道,变速箱属于汽车各个系统里最复杂的系统之一,当年茶哥也是通过实际运作、拆解、学习才最终理解了那些最基础的原理的。所以通过这篇文章,茶哥希望能通过自己的一些经验,结合行业中各项最新技术,不深入就浅出地跟大家说说选车时变速箱到底该怎么看。
到底有哪几类变速箱茶哥知道,这个变速箱是少数几个非要用英文字母来表达才方便的系统之一,所以这里先给大家把常见的箱子们都给列出来
最早的汽车用传动机构之一。
(也包括带有自动换挡功能的各种结构的变速箱)是传统意义上使用液压变矩器、行星齿轮组的变速箱。近几年自动变速箱获得了长足进步,作为较有历史的技术,在七速、八速、九速、十速等自动变速箱开始量产后,又焕发了不一样的光彩。图为宝马8速ZF自动变速箱,明显看着就比楼上MT复杂好多啊。
AMT:
带有自动离合换挡机构(无论电动或机械)的手动变速箱。和下方的M-AT极易混淆,不少人将两者统称为AMT。
M-AT:带有手动换挡模式的自动变速箱,其实依然是传统自动变速箱结构。也有被称为AMT的。
无级变速箱,使用两组变速轮盘和传动带传递动力,可以实现类似于无数档位改变传动的效果,但实际并无档位齿轮在传动。CVT算是AT的一种,能实现自动换挡,最新的几代CVT都能模拟手动档位换挡。
双离合变速箱学术界通用缩写应该是DCT(Dual Clutch Transmission)。至于大众的DSG,三菱的SST,保时捷的PDK,宝马的DKG或SMGII,福特和沃尔沃的Powershift,奥迪的S-Tronic等等均是各个不同品牌对于自家双离合变速箱的称谓,虽然略有不同但都属于DCT家族。DCT是82年第一次由保时捷956在耐力赛中使用并获得大胜,之后近十几年开始在民用领域大放异彩的。分为干式和湿式两大类。相比上面的三类,下面那张结构图就复杂的不像样儿了。
序列式变速箱。赛车界的变速箱,基础结构和原理与手动变速箱相符。但齿轮使用了直齿非民用车的斜齿,换挡机构使用旋转棘轮筒实现了推拉便可以换挡。当代多为电子序列式变速箱,更智能更快。
变速箱要做到哪些效果
介绍完了常见变速箱的这几大类型,我们集中来讨论MT手动,AT自动(包括新近的高档位自动),CVT无级变速箱和DCT双离合变速箱。这四款算是涵盖了中国市场轻型乘用车所使用的变速箱。在开始比较之前,茶哥得和看官们先限定下条件,一切没有先决条件直接开始就对比的评比肯定是耍流氓。
首先是驾车人,针对手动,我们假定驾车人是熟练手动档驾驶,而且不是一心想学习“赛车手”的普通正常驾车人。
其次是驾车环境,这点对变速箱带来的油耗表现影响巨大,茶哥以70%城市内较拥堵为主,30%高速驾驶为辅作为前提条件。
对于想选择的车辆,茶哥说句题外话,请一定要去实际试驾一下。诚然,当今生活节奏越来越快越来越忙,买车越来越便捷。足不出户,网上点击几下就有人把车开到你家门口来交接。但开车毕竟是个安全相关,性命攸关的事儿,只有自己开过,熟悉方可做到紧急情况心中有数。对于车辆中变速箱的选择,更是如此,只有亲身开了,才能明确了解到茶哥下面提到的这几点。
换挡顺畅与顿挫
首先茶哥要和大家说说这个换挡顿挫和顺畅的问题,是不是换挡越顺畅就越好?如果非常非常顺畅了,我们损失的是什么?
看官们同意赛车应该算是最追求快的车吧?那为何赛车的序列式变速箱顿挫的每每换挡整辆车都会“虎躯一震”?就是因为只有这样才能保证动力的直接、快速传递。我们日常行车也希望有较为直接、快速的传递,因此除了顶级豪华车型,其他车型搭载这四类变速箱都会出现不同程度的顿挫现象。除了设计和调教不到位之外,顿挫其实也是快的副产品。
那什么感觉是顿挫,哪种变速箱顿挫最大?可能让不少人感到意外,手动MT箱子才是最顿挫的,只不过换挡过程长,驾车人在潜在意识里明白何时动力被切开,何时又接续上,能预料到这一切反而觉得很正常,不算顿挫了。
剩下三种变速箱,CVT在行驶中表现最好最顺畅(下图便是斯巴鲁傲虎的CVT变速箱),AT和DCT则难分伯仲。但CVT在油门踩下去的一小段时间内,驾车人会感觉转速上升,但车体加速不明显,这就要说到下一条动力传动效率了。
动力传动效率
这四种箱体里,要说到动力传动效率高,而且换挡迅速,动力断开时间最短,那非DCT莫属了。这也是为何当下的超跑、豪华GT、高端运动轿车齐刷刷的都整备着DCT的缘由。看看这弹射起步2.8秒到100km/h的保时捷911 Turbo,用得就是PDK双离合变速箱。能达到100毫秒甚至更低级别的换挡速度,简直民用变速箱界的“闪电博尔特”!
因为发动机自启动后便一直在运转(暂且不考虑自动启停装置),所以手动MT的传动效率在不计入普通人0.5秒的换挡时间时,要优于AT和CVT。但如果计入后,老司机+MT的组合也并不一定就能好于最新生代的AT或CVT变速箱。而且这传动效率还直接影响着下一条评判标准:油耗差别。
按照逻辑来说,相同重量,相同类型车体,相同发动机,相同路线,相似交通情况下,变速箱有越高传动效率,那就越该省油。那按照上面效率中所说的变速箱效率冠军,应该是DCT获胜喽?No,No,No,茶哥要说这样想Too young(太年轻),Too simple(太单纯),Sometimes na?ve(有时过于天真了)。
DCT效率固然高,但油耗表现上,有口皆碑的却是CVT和MT了,尤其以简单的MT出众。为什么,茶哥给你说一点儿原理,你就可能懂了。动力从发动机处过来,进了DCT变速箱要带动两套离合器,两根轴,两个档位,您说这部分能量从哪里出?当然羊毛出在羊身上,油耗升高做补偿喽。
那么CVT呢?这一局是不是CVT又赢了?可惜啊,CVT原理上有很大希望在油耗表现上出众,因为它总可以通过无级使发动机保持在自己相对较高热效率的转速区间。然而传动带在两个轮盘上存在打滑现象,消耗着一部分动能。
那么茶哥许久未提到的AT自动变速箱呢?AT从之前开始就背负上了“油老虎”的称号。主要原因就是液压变矩器要消耗一部分能量。真是成也萧何、败也萧何啊。下图很好的图示了液压变矩器的简单原理
于是乎,发展历史最久远的MT手动变速箱终于在油耗表现上突出重围,拔得头筹。但,稍等,这并不是说MT手动变速箱不管怎么开都是最省油的。这其中要牵扯到“老司机”的独门秘笈:换挡逻辑,也就是什么转速什么路况该入几档。不过这里对这四款变速箱油耗的评比只能算是理想状态下的推测,实际表现还会受到厂房调教,驾车人行车习惯等多方面影响。
好了,了解了变速箱的应有表现,我们来看看他们的可靠性。对于可靠性来说,作为工程机械设备,散热一直都是重中之重。茶哥依旧记得07年第一代日产GT-R发售后,客户不断质问变速箱过热一事。其实只是个设计上的小失误。当年的GT-R后轴变速箱下是后差速器,剧烈驾驶时,后差速器先达到过热温度,热度散不出去就直接影响了变速箱,造成变速箱过热。后续改款时,在后差速器里加了独立的散热器,变速箱过热的问题就迎刃而解了。所以,散热设计和周边系统的兼容设计都对变速箱散热至关重要。
散热的好坏直接影响磨损,同时变速箱设计可承受扭矩与发动机自身扭矩匹配也能从一个侧面看出变速箱未来的耐用性。纵观前面的几个分项,CVT表现可圈可点,那为何他没有打败另外三家独占鳌头呢?原因很简单,CVT在承受大扭矩方面是短板。而相较的,AT自动变速箱在这方面一直表现出色。凭借液压变矩器和行星齿轮组本身的设计可支撑较大扭矩,AT一开始便在大扭矩车型上轻车熟路。
MT是另外一类相对非常耐用的变速箱,依靠着自身设计简单,机构件牢靠等特性,MT变速箱一直享受着大量入门级轿车、家用车青睐。
DCT作为新鲜事物,除了在高性能车款上大幅提高成本起用昂贵材料打造可靠性外,目前在入门级别的可靠性口碑不算出色。不过随着生产成本的慢慢下降,茶哥相信DCT会慢慢建立起自己好用、可靠的形象来。
最后茶哥和各位看官聊聊作为普通购车人,我们如何去有效地评判一款车型的变速箱表现?首先就是一定要询问清楚,这款车的自动变速箱到底是传统自动机构呢,还是CVT的,还是DCT的,还是MT手动带有自动换挡功能呢?不少人用一句自动箱子就代替了好多不同结构的变速箱。
对于变速箱顿挫能否接受,这一点茶哥再次重申,千万不要人云亦云,一定要亲身去试驾一下意向车型,尤其可选择一些低速,需要走走停停的路段。测试下能否感觉到车内传来很明显的冲击,自己是否因为这些冲击而感到不适。只要自己能接受,网上“键盘车手”的评价就只是一方观点了。
对于传动效率,茶哥可以简单给大家一个顺序:(计算换挡时间的)DCT>CVT≈AT>MT;(不计算换挡时间的)DCT≈MT>CVT>AT。但这个顺序并不绝对,只要你试驾时不感到动力断开过度频繁,换挡时机混乱,需要动力却毫无反应等,就算一款合格的产品。
至于油耗水平和可靠性表现就只能靠花时间做信息搜集,或者找到现存车主直接询问了。各个汽车类大站的车主口碑可以借鉴,当然国内买家的淘宝评语也是越来越不靠谱了,所以只能借鉴,不可轻信。可靠性还可以关注车厂的召回信息,如果发现有疑问,历史上车厂因为变速箱问题真的对此车型进行过召回,那茶哥觉得就尽量避开了。
好了,茶哥洋洋洒洒又是几千字,又要被编辑批评了,呵呵。不过这样多方面阐述,就是为了给看官心里留下一些自我评判的“天平”,而不要纯粹人云亦云。毕竟人各不同,有经验值得借鉴,但一味地纯粹照搬无加工只能是拾人牙慧,仰人鼻息,不可取也。