汽车变速箱凭借其齿轮组与引擎转速的巧妙匹配,实现了动力传递的顺畅。每一组齿轮对应一个挡位,每个挡位都拥有独特的速比。挡位数量的增多,使得每个转速区间分配更为紧凑,相邻挡位间的速比变化因此减小,从而让挡位切换更为平滑。
如同电风扇的风速可调,变速箱的挡位越多,越能轻松找到合适的车速。在自动变速箱的领域中,挡位数量的多寡,一直是评价一款变速箱优劣的关键指标之一。
随着时间的推移,AT变速箱已经从早期的6AT进化到了如今的8AT、9AT甚至是10AT。而CVT变速箱,尽管为无级变速,却也能模拟出超过10个以上的挡位。
双离合变速箱起初仅有6个挡位,但在大众推出DQ200七速双离合后,其挡位数一度停留在7个。但近年的技术突破带来了8速双离合的出现。
常有疑惑,为何AT与CVT在升级挡位时显得如此轻松,而双离合却面临诸多挑战?
AT变速箱的挡位升级之所以较为容易,是因为其依赖于行星齿轮和液力变矩器的动力组合传递。行星齿轮组的灵活性和高重复利用率使得通过不同组合实现多挡位成为可能。
以爱信的变速箱为例,即便6AT仅用三组行星齿轮,其巧妙的组合仍能实现6个挡位。至8AT时,也只需三组行星齿轮的重新配置。
CVT变速箱因无级变速的特性,理论上拥有无数个传动比和挡位。虽然主机厂会模拟出一些挡位以实现手自一体模式,但这并不影响其本质的变速灵活性。
对于双离合变速箱而言,从6挡升级到7挡的难度并不大。因为7速双离合主要是通过增加换挡拨叉的数量来实现。想要突破7个挡位以上的技术难题却接踵而至。
首当其冲的是变速箱的重量和体积。双离合需靠齿轮啮合产生挡位,每一个挡位都需要两组齿轮的配合。这种结构导致随着挡位数的增加,变速箱的尺寸和重量也会相应上升。
输入轴的承受能力也是一个关键问题。双离合变速箱通常拥有两根输入轴,其承受强度和设计长度对增加挡位数构成挑战。例如,当需要增加更多齿轮组时,输入轴特别是空心轴的长度和强度可能需要重新评估和优化。
以本田的8速双离合为例,为了实现更平滑的换挡体验,加入了液力变矩器。然而这也带来了一系列复杂的问题,如成本上升、油耗增加、换挡效率下降等。变速箱体积的增大和承受扭矩的限制也使其应用受到一定程度的制约。
即便新能源汽车逐渐成为未来趋势,燃油车依然拥有众多忠实粉丝。截至2023年上半年,燃油车凭借其70%的市场份额继续占据主导地位。尽管许多主机厂对精密机械结构的深入研究有所减少,但燃油车的变速箱依然是道路上不可或缺的主力军。
受到新能源技术的冲击,也使得传统变速箱的技术进步面临挑战。这不仅仅是对燃油车的技术考验,更是对未来汽车动力系统变革的一次重要探索。