双离合变速箱和cvt变速箱哪个好(cvt无级变速和双离合哪个耐用)
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。
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。
液力变矩器:
液力变矩器是一个神奇的发明,从结构上看是一个密闭的空腔,空腔内包含有泵轮、涡轮、导轮以及锁止离合器,其基本的作用原理就是发动机带动泵轮高速旋转推动变速箱油高速流转,变速箱油推动涡轮被动旋转,最终将动力输出到行星齿轮组。
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。
行星齿轮组:
行星齿轮组负责改变传动比,行星齿轮组的太阳轮、齿圈、行星架之间设计有转速差,通过固定住三者之间任意两个结构就可以实现不同的速比输出。
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。
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。
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。
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。
锥轮和钢带(链条)
CVT变速箱采用摩擦传递动力,这里需要特别说明的是CVT是采用静摩擦传递动力,在正常的行驶过程中钢带或链条是绝对不允许和主从动锥轮产生打滑的。
目前世界除了本田的CVT钢带是自产以外,绝大部分的钢带都是博世公司供应或者授权生产的。链条则由舍弗勒提供。
通常钢带主要是进行小扭矩输出,最大可传递扭矩在300牛米以内,而链条主要是进行大扭矩输出,最大可承受扭矩已经达到450牛米,这已经覆盖了2.0T以内的所有发动机的扭矩范围。
比如日产的天籁2.0T匹配的就是链条CVT,斯巴鲁的全系都是采用链条传递。无论是链条还是钢带主要都是利用液压控制锥轮的内径,挤压钢带或链条,实现改变传动比的目的。区别是钢带采用推式传递动力,链条则采用拉式传递动力。
日产XTRONIC CVT:
日产的CVT都是加特可提供的,为了增加CVT的传动比范围,日产的XTRONIC CVT采用了一个副变速箱的结构,在锥轮和钢带结构前面加入行星齿轮和离合器,实现两档的动力传递,实现1.821和1.0传动比的变化。
采用这套副变速箱以后,再通过锥轮和钢带改变传动比,使日产的CVT油耗的确表现非常突出,但是,由于副变速箱的加入使控制逻辑更为复杂,稳定性则有降低,主要表现就是异响和顿挫比较明显。
丰田的Direct shift CVT:
丰田的CVT是由爱信提供的,这款CVT在液力变矩器和锥轮之间加入了一个AT变速箱,在起步和急加速时采用AT直接驱动,在高速巡航和匀速行驶时,则改为钢带驱动,这种设计使CVT在急加速和起步时动力响应得到了极大的增强。
此外还增加了传动比范围,减少了CVT钢带夹角,降低了摩擦力,增加了传动效率。新一代的丰田普拉多据称也采用这种CVT变速箱。
低速齿轮传递
中高速钢带传递
CVT变速箱的优点:
没有机械档位,动力传递不中断,平顺性好
总是允许发动机工作在最佳功率输出转数,油耗较低
结构简单,零部件数量少,故障率相对较低
CVT变速箱的缺点:
加速感差,急加速或中途再加速动力响应性较差,过于平顺没有驾驶激情
中低速油耗表现好,高速油耗表现一般
一旦出现打滑就是严重故障,基本需要更换锥轮和钢带
双离合变速箱的结构原理和优缺点双离合变速箱最早是在赛车上使用,2003年大众和博格华纳创新性在一辆高尔夫上安装了双离合变速箱,双离合变速箱可以看作两个手动变速箱的组合体。
、利用多片离合器控制主动摩擦片和两个从动摩擦片之间产生半联动,实现动力缓冲和传递。从从结构上看双离合变速箱也可以分成两个部分:双离合模块+机械换挡结构
双离合模块:
世界上双离合模块主要是由博格华纳和Luk提供,从原理上来看,发动机的输出轴通过双离合的壳体将动力传递到主动摩擦片。
通过液压控制前后两个从动摩擦片K1、K2分别和主动摩擦片结合和分离,K1、K2通过嵌套的中空轴将动力传递出去,其中K1和基数档连接,K2和偶数档以及倒档连接。
机械换挡部分:
双离合变速箱的机械换挡部分和和传统的手动变速箱原理是一样的,主要是通过同步环和换挡拨叉控制不同齿轮的啮合,实现动力传递,原理上相对比较简单这里就不赘述了。
双离合的优点
动力传递直接,传递效率高,油耗低
换挡速度快(0.2S),动力损耗小
双离合的缺点
拥堵环境下发热比较明显,对润滑和散热要求比较高
机械换挡时可能会存在着异响和顿挫的现象
采用摩擦传递动力,双离合摩擦片会产生磨损,耐久性相对较差
干式双离合涉水会产生严重损坏
到底哪种变速箱更值得买?我一直强调在买车的时候应该根据自己的行驶路况以及用车需求去购买,从稳定性和耐久性角度来看at变速箱无疑是最好的,从油耗表现来看双离合变速箱非常优异,从平顺性角度来看无疑CVT是先天无敌。
如果买车主要用途是用于城市上下班代步、买菜、接送孩子,想要购买日系中小排量车型,那么选择的余地很小,只能选择CVT。比如丰田的CVT品质和稳定性都可以考虑,斯巴鲁的CVT品质也非常好故障率非常低。
如果交通路况相对比较通畅,对油耗表现和要动力表现要求相对较高,可以考虑购买双离合车型,双离合最大的问题就是拥堵路况的发热以及顿挫,如果对这两个缺点能够包容可以考虑。
如果预算非常充足,可以考虑购买at车型,特别是采用采埃孚8AT、爱信8AT、本田10AT、通用的9AT等变速箱,目前稳定性和油耗表现都非常好,当然采用这些变速箱的车型价格相对都比较高。