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变速器革命:双离合变速器还是CVT变速器

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变速器革命:双离合变速器还是CVT变速器

发布日期:2017-04-18 作者: 点击:

  广义的自动变速器,其实还包括两个比较特殊的技术:双离合技术与CVT技术。这两种类型的变速器,并不如狭义的自动变速器普及,但市场份额也不可忽略。其实,双离合变速器或CVT变速器,都是汽车工业在探索传动技术时,脑洞大开的两个法子。

  

  其中,双离合变速器(DCT)解决的是换挡的效率问题:当决定升挡或降挡时,如何快速切换档位?CVT变速器则更是“奇葩”,它彻底抹去了“挡位”的概念,所以被称作无级变速器。鉴于双离合无与伦比的换挡速度,多数运动车型或超跑,使用的都是双离合变速器。

  

  比如保时捷,其全系车型除卡宴外,采用的都是其与ZF联合研发的PDK 7速双离合变速器。但要注意,虽然保时捷也是大众旗下的品牌,但保时捷的PDK与大众的DSG双离合变速器,并没有任何关系。

  

  在主流乘用车市场,大众拥有最大的双离合车型保有量。其DSG变速器几乎被应用到了大众品牌所有车系上,包括奥迪的S-Tronic也是基于DSG研发的。不过,DSG其实是口碑与争议并存。

  

  虽然DSG号称全球换挡速度最快的变速器(只需8ms),但其故障率也非常高,尤其是应用于低端车型的干式双离合版本。至此,很多人认为双离合变速器不靠谱,这种结论是片面的。

  

  大众DSG的故障,主要原因在于电子控制问题,比如可能造成的油压不足或动力中断;而跟双离合结构的设计并没有关系。事实证明,保时捷的PDK、奥迪的S-Tronic,乃至宝马的M DCT,这些双离合变速器的表现都非常优秀。

  

  双离合变速器,可以理解为是两个手动变速器合并在一起,共有2个离合器。由于是基于手动变速器的设计,所以双离合变速器没有自动变速器的液力变矩器。这意味着,双离合相比自动变速器,在传动效率与可承受扭矩上,都有不小的优势。

  

  当然,最大的优势,还是在于换挡效率上。双离合变速器内部,奇数挡与偶数挡各自匹配一个离合器。当车辆处于某个挡位时,下一个可能切换至的挡位,已经提前做好了齿合的准备。当现有挡位的离合器分离时,同时间内下个挡位的离合器已经结合。所以,双离合能够保证车辆在任何状态下,都衔接上一个挡位,而没有空隙。

  

  从2003年起,保时捷与ZF开始联合研发DT11双离合变速器技术,也就是今天的7速PDK变速器。而同时,另一款代号MT11的7速手动变速箱也进入研发阶段。DT11与MT11几乎同时立项,两套变速箱之间有约2/3的零件是通用的。由此可见,双离合变速箱就是基于手动变速箱而实现的一种更加高效的技术。

  

  从2014年起,奥迪逐步将A6、A7车型装备的CVT变速箱,替换为7速双离合,也就是基于大众DSG而来的S-Tronic技术。新一代奥迪A4也有此前的CVT转换为了S-Tronic。原本引以为傲的CVT,如今已经被奥迪抛弃。

  

  CVT相比自动变速箱与双离合,有着所有变速箱都难企及的优势:平顺性。应该说,CVT变速箱的历史,要比自动变速箱还要久远。在1899年,胶带式无级变速箱就已经被发明成功。这是CVT原理的雏形。

  

  在经历胶带、皮带等菜之后,目前CVT的传动方式分为链式或钢带式两种,由两个滑轮带动。滑轮的直径可变,由此来调整链条或钢带的转速。虽然CVT在平顺性与燃油经济上要更好,但制造成本也比AT与DCT高,且后期维修成本也很高。而且,相比后两者,CVT不适合应用于运动车型,因为其可承受扭矩较低,受制于钢带寿命。

  

  对奥迪来说,成本更低、技术更成熟的双离合技术,已经取得了不亚于CVT的燃油表现。尽管平顺性还不能比拟,但从产品角度上讲,CVT已经没有存在的必要。目前,奥迪已经停止了CVT变速箱的研发,其今后所有的车系将全部采用7速双离合或8AT变速箱。

  

  不过,日系品牌,尤其是日产,依然青睐于CVT的使用。在CVT领域,日产拥有多项独家专利,是汽车厂商中对CVT研究最深入的厂商。这与日系车追求舒适性的理念是相契合的。

  

  丰田与福特等厂商,还研发出了适配于混动系统的eCVT变速箱,又被称作PSD(Power Spliting Device)技术。之所以特别提及eCVT技术,因为它虽然叫CVT,但其实跟真正的CVT完全不同。

  

  它的原理非常简单,借助一组行星齿轮来实现发动机动力与电机动力的“融合”。因此,eCVT其实只是一套动力结合方案,并不是传统意义上的变速箱。为什么这么说?因为装配eCVT的车型,其发动机大部分情况下,是不会直接驱动车辆的。

  

  直接驱动车辆的,其实是混动系统中的电机。而发动机,只有在高速巡航时,才会直接驱动车辆,此时相当于普通汽车在最高挡行驶。而在绝大部分情况,包括加速、减速,eCVT车辆都是直接由电机驱动。

  

  所以,在eCVT技术中,发动机的转速与车速是没有关系的,它在大部分工况下都是用来驱动发电机的。既然直接由电机驱动,也就意味着只有一个齿比。此种情况下,eCVT不但平顺性极佳,能耗也可以做到最低。在减速时,车辆的动能又可以回收进入电池组。

  

  从技术上讲,其实eCVT才是汽车变速器的终究追求。但由于混动系统包括发动机、发电机以及电机,还有一个电池组,所以动力总成的制造与维修成本相比普通汽车要高很多。尽管如此,eCVT由于只有22个活动的零部件(自动变速箱有100多个),所以理论上故障率也会很低。

  

  目前,丰田、雷克萨斯、福特的全系混动车型,均使用eCVT变速器,日产、本田的部分混动车型,使用的是eCVT。

  

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