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哪种变速箱最好,电动汽车为何不需要变速箱?

 逍遥_书斋 2022-04-26

两个问题:

  1. 理想的变速箱类型
  2. 插混车的两个阶段
  3. 直驱的优势

在选车的时候总会先看发动机、再看变速箱(也称变速器),发动机像是车辆的心脏,变速器则像是神经系统,行车电脑(ECU)则是大脑,三者有一个总成的水平不够高则会直接影响驾驶品质。

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发动机的优劣可以直观的通过参数来判断,ECU一般不泡水就坏不了,所以变速器反而成为了最难判断的总成。

然而并不难:

  • AT/DCT NO.1
  • 无级变速器
  • 干式双离合
  • 电控机械自动变速器

按照这个顺序选择即可。

咱们倒着来讲,电控机械自动变速器(AMT)在乘用车型中是最不理想的选项;这种变速器的本质还是机械手动变速器,结构特点是没有本质区别的, 实现自动换挡是通过TCU(变速箱电脑)、离合器电机控制系统和自动换挡模块实现。换挡的操作和手动变速器相同,换挡的速度也不够快,于是在换挡过程中就会出现发动机转速的大幅回落,结合前进挡时会因为转速过低导致短暂的发动机制动,顿挫感就是这么形成的。

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AMT的平顺性非常差,但好在耐性用很高;所以追求高品质的家用代步车不接受AMT,但是在客车和卡车领域的应用比较广泛,包括一些电动或增程式的商用车型也用这种变速器。

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干式双离合变速器是真的很差的类型,不过差的不是齿轮箱,齿轮部分的耐用性很高;问题主要在离合器总成上,手动变速器和AMT都用干式离合器,干式双离合的意思是由两组干摩擦式离合器控制两根动力输入轴,实现近乎同步的结合与分离动作;这样的设定可以有效提高换挡速度,让换挡更加平顺,事实上也确实能够做到。

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但是这种DCT总会高频率的半联动,半联动是离合器与飞轮工作面滑动摩擦传动的状态,说白了就是以打滑的方式抵消部分行驶阻力,以实现平稳起步;那么没有润滑和主动散热系统的干式离合器就会有较为严重的磨损,因磨损产生的高温会加重磨损并降低摩擦系数,从而造成换挡顿挫甚至失灵等问题。

这种变速器被离合器拖累了,除了制造成本低以外,可以说是没有任何优点。

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CVT·无级变速器的体验要比干式双离合好一些,但是缺点也比较突出,虽然这种变速器用的是湿式离合器或者是液力变矩器,这一部分没有问题;可是用于换挡和传递动力的部分并不是齿轮,而是用两个夹角可变的,能模拟大小齿轮的锥形盘,以推动钢带的方式传递动力,传动过程中是存在磨损的。

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没有商用车型用无级变速器,因其耐用性太差,品质高一些的CVT能用20万公里左右,一般都是十几万公里就会因磨损而出现问题,解决的方式大多为更换变速器总成,而差一些的CVT可能几万公里就要出现问题;所以这种变速器只能用于家用代步车,而且主要用于动力标准低一些的入门级车上,如果不是因为制造成本低,相信它是不可能普及的。

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最后要讲的是湿式双离合(DCT)和AT,这两种变速器的标准相当,都是燃油车最佳选项;湿式离合器通过变速箱油对离合器摩擦片进行了润滑和散热,使用寿命大幅延长,同时有效防止了高温问题。高标准的湿式离合器可以做到与AT使用的液力变矩器寿命相当,变矩器其实也有单向锁止离合器,所谓的“液力传动”只能在低速蠕行的时候才能实现,一般在车速超过10km/h或升高到2挡的时候就会通过离合器推动涡轮与泵轮结合传动,因为液力传动的损失很大。

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齿轮部分的使用寿命都很高,似乎这两种变速器没有什么区别了,不过在实际车型应用上还是略有差异的。

  • DCT 主流乘用车型
  • AT 越野车型

DCT的换挡速度快、传动损耗低,用于代步车可以有效提升动力并降低耗油量,高水平的机型可以通过更快的换挡速度实现比AT更加平顺的加减档;但是湿式双离合毕竟还存在滑磨的问题,长时间承受过大的扭矩仍旧容易磨损。

而越野车型会高频率的低速起步或蠕行,湿式双离合就用不住了,最佳选项还是低速能用液力传动以有效控制磨损的AT。

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电动汽车不需要变速器,采用的是直驱模式

电驱车是通过驱动电机加减速器直接驱动车轮,减速器没有1、2、3挡的概念,控制车速不需要换挡,只需要通过电门(等同于油门)踏板来调整车速。

燃油车之所以需要变速器,原因是不能长时间的高转速运行,但是电机可以;内燃机是依靠燃烧做功,在运行时会产生高温、高压和磨损,以及很强的噪音,同时热能损耗也非常大,长时间高转运行会大幅缩减使用寿命和提高耗油量。

所以变速器不仅是在“变车速”,更多的是在控制发动机的转速。

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电动机没有上述问题,使用寿命很长,高转运行的能耗也不高,重点是没有噪音;所以电驱系统不需要变速器,加上变速器虽然也能够进一步的降低耗电量,但却会带来换挡顿挫、制造成本升高等问题,算下来是得不偿失的。

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最后再了解一类特殊的车辆:插电混动汽车。

  • DCT
  • 直驱

对于并联式插电混动汽车而言,湿式双离合变速器比AT更理想,因为配合BSG/ISG电机,可以与双离合变速器更理想的兼容,可以在换挡时实现主动控制发动机转速,这是能够解决换挡平顺的问题的;AT变速器很难做到,如果用电机替代变矩器的话,理论上这也就不算真正的AT了。

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还有一类插混汽车用的是与电动汽车相同的直驱模式,比如DM-i、ECVT,所谓的混动专用变速器里并没有可以更换的“前进挡”,集成的是驱动电机加减速器,以及内燃机串联的发电机和减速器,电机和内燃机都以转速调整车速。

不过内燃机仍旧不宜高转速运行,所以这种系统应当以电机驱动为主,内燃机驱动为辅,耗油量和NVH也才能理想的控制。

关于变速器的话题就讲到这里了。

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编辑:天和Auto-汽车科学岛

天和MCN发布,保留版权保护权利

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