自動擋轎車因其簡單、便捷的換擋方式受到越來越多人的青睞,尤其是女性司機和新手駕駛者,“直上直下”的換擋不用苦記復雜的擋位就能享受到駕駛的樂趣,這一切都得歸功于自動擋轎車裝備的自動變速器。自動變速器可以根據汽車行駛速度、發動機轉速、路況以及駕駛者的需要自動改變傳動系統的傳動比,使駕駛員不用頻繁進行換擋以及踩踏板動動作就可以調整車速。
一種機械式無極變速器的換擋桿
近年來,出現在汽車上的自動變速器種類越來越多,而不再僅僅局限于液力自動變速器(AT),電控機械式自動變速器(AMT)、機械式無級變速器(CVT)和雙離合變速器(DCT,大眾稱DSG)等自動變速器也開始普及開來,這些術語對很多人來說可能有些頭大,而這在購車時這些問題又是無法避免的,那我們今天就來說說這些自動變速器。
液力自動變速器結構剖面
首先來說最常見的自動變速器——液力自動變速器。液力自動變速器,顧名思義就是依靠液體傳遞能量的葉片式傳動機械,液力自動變速器的主要組成部分有4個,分別是液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓操縱系統和電子控制系統。在這4個組成部分中,液力變矩器是負責轉換曲軸輸入動力的主要部件。發動機曲軸開始轉動時,曲軸會帶動液力變矩器的殼體轉動,殼體內的泵輪也會隨之轉動,而殼體內的油液會在泵輪葉片的帶動下沖擊變速器輸出軸上的渦輪,輸出軸的轉矩最終發生改變,最終調整輸出軸的轉速。在這一過程中,由于傳遞能量的介質是液體(油液),因此液力自動變速器的換擋動作會顯得很平順,不過同樣是出于液體介質的原因,液力自動變速器的動力響應會顯得有些遲鈍,輸出的動力也會略有損失。
電控機械式自動變速器結構剖視圖
說完了液力自動變速器,我們再來說說電控機械式自動變速器。電控機械式自動變速器是在手動變速器的基礎上加裝電控單元來實現自動換擋的,如果細分的話,電控機械式自動變速器還可以分為電控液動、電控電動和電控氣動這三種,比較常見的是電控液動和電控電動機械式自動變速器。由于電控機械式自動變速器是在手動機械式變速器的基礎上改進而來的,因此電控機械式自動變速器仍然保留有離合器,這就導致了電控機械式自動變速器車輛在換擋時會產生頓挫感,換擋平順性不佳,動力輸出會有略微卡頓。不過電控機械式自動變速器也有它的好處,那就是機械效率高,制造成本低。
機械式無級變速器結構圖,注意金屬鏈帶
在這4種自動變速器中,機械式無級變速器是比較特殊的一種,因為它沒有明確的擋位,但是變速器的傳動比卻是連續可變的,因而可以實現動力的無級變化。目前的機械式無級變速器主要有兩種,最常見的是金屬帶式無級變速器,另外一種是金屬鏈式無級變速器。金屬帶式無級變速器用一對可變的V型帶輪和一條金屬帶代替了傳統手動變速器內的齒輪,并通過改變帶輪與鏈條的接觸位置來實現無級變速傳動。由于取消了齒輪,機械式無級變速器的換擋平順性非常好,換擋過程中的動力輸出連續性也非常好,不會有頓挫感產生。
雙離合變速器結構圖
雙離合變速器,簡單來說就是有兩個離合器的變速器,這兩個離合器一個負責控制奇數擋(1,3,5)的齒輪,另外一個離合器則負責控制偶數擋(2,4,6)的齒輪。雙離合變速器相當于結合了兩臺手動機械變速器的離合器,因此它在工作時總有2個擋位是同時結合的,一個在工作,而另一個則正在為下一個擋位做準備,這樣一來,雙離合變速器隨時都可以完成無中斷的換擋操作。正是因為這個原因,雙離合變速器的換擋速度非常快,換擋迅速帶來的一個好處就是換擋平順性非常好,頓挫感幾乎難以察覺。
換擋平順性只是評價自動變速器性能的一個方面
通過上面的對比,我們可以發現,如果僅從換擋平順性方面對比的話,平順性由好到差依次是機械式無級變速器、雙離合變速器、液力自動變速器、電控機械式變速器。不過每一種自動變速器都有自己的優點和缺點,購車時,除了換擋平順性外,還應該綜合考慮可維護性、使用成本、使用壽命等等。