变速箱的烦恼,cvt是什么意思

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102013年3月29日星期五Tel(押010)51949401 调查 执行主编:魏刚编辑:马佳校对:王心怡E-mail押jma@ 作为汽车三大部件之一的变速箱也迎来了科技换代的高潮。
从手动变速箱到自动变速箱,从普通行星齿轮自动变速箱到无极变速自动变速箱。
近两三年,人们更是以拥有一辆装备DSG自动变速箱的汽车为傲。
但是,“3·15”晚会的曝光,将DSG自动变速箱拉下了神坛。
变速箱的烦恼 姻本报记者魏刚 在这个不谈点科技都不好意思和别人聊天的时代,汽车工业也没有落伍。
各种先进的科技名词在汽车领域层出不穷。
即便你不是个汽车控,恐怕也多少知道“涡轮增压”、“燃油直喷”、“可变气门正时”“、无极变速”等词汇。
作为汽车三大部件之一的变速箱也迎来了科技换代的高潮。
从手动变速箱到自动变速箱,从普通行星齿轮自动变速箱到无极变速自动变速箱。
而近两三年,人们更是以拥有一辆装备DSG自动变速箱的汽车为傲。
但是,在今年“3·15”晚会上,因质量问题,大众汽车的DSG变速箱被曝光,随后,大众公司宣布将召回38.4万辆装备有故障DSG变速箱的汽车。
死亡闪烁与动力切断 其实大众DSG变速箱问题早在三年前就有反映,车主反映最多的问题是换挡时变速箱出现明显顿挫或连续异响;正常行驶时仪表上所有的挡位指示灯突然间同时闪亮,包括停车挡、空挡、倒车挡、前进挡等,此时DSG变速箱拒绝传输动力或突然加速窜车(这一现象被称为死亡闪烁);行驶中挡位锁死,无法换挡。
而涉及的车型包括CC、新迈腾、新帕萨特、新宝来、速腾、高尔夫
6、GTI、途安、朗逸、昊锐、明锐。
一位新迈腾的车主告诉《中国科学报》,当初买新迈腾就是看中了DSG宣传的先进、平顺、省油。
结果去年5月就发现DSG故障,1挡换2挡时抖动明显,当时还以为是操作不当,直到看到DSG故障报告,才知道车辆出了问题。
8月,他从成都自驾去丽江,在攀枝花到丽江的山路上,DSG出现死亡闪烁,彻底报废无法挂挡了,趴窝在前不着村后不着店的深山老林,幸好没有突然加速,不然冲下山崖,后果不堪设想。
汽车专家贾新光认为,这种情况相当于动力被切断,驾驶员无法对变速箱进行升、降挡操作,车辆无法正常前进、后退,等于汽车失控,对安全会产生重大影响。
另一位高尔夫车主也遇到类似情况,他的DSG变速箱在2挡升3挡,3挡升4挡时动力丢失,3秒后车辆恢复动力向前窜,并伴随着变速箱齿轮打架的声音。
3月19日,《汽车之家》网站创办人李想在汽车论坛上也发表了对大众DSG变速箱的疑问。
在《这十年我所买过的车》一文中谈到2010年底,他买了一辆高尔夫GTI。
但是只要堵车超过三十分钟,变速箱就一直在1挡2挡上来下去的,走着走着,车快停下来的时候,转速会抖几下,赶上一次抖的不爽的时候就熄火了。
这样的情况发生了五六次,还都是在环路上。
动力突然切断的问题在美国装备DSG变速箱的车辆上也出现过。
“在高速公路上,车辆突然失去了动力”,加州的Jetta(捷达)车主利萨·托勒(LisaToler)这样描述,“引擎依然运转,只是变速箱无法传输动力”,马里兰州的卡普兰葛(Capolongo)也遭遇到相同的问题,他不得不冲上路肩才避免被后面的车辆追尾。
先天不足还是水土不服 那么以先进技术面目出现的DSG变速箱为什么会出现这些问题呢?它与普通自动变速箱在结构上有哪些不同呢? 7速DSG变速箱工作原理 离合器
1 输入轴
1 DSG工作原理 倒挡6挡2挡4挡 3挡1挡 输入轴2离合器
2 7挡5挡 动力输出到差速器 图片来源:百度图片 鱼和熊掌不可兼得,先进技术往往也伴随着这样那样的不成熟,但科技的发展 总是在不断完善,只是这种改进的过程不要以消费者的安全为代价。
同济大学汽车学院教授陈辛波告诉《中国科学报》,DSG是英文DirectShiftGearbox的缩写,中文直译为“直接换挡变速箱”,国内普遍的叫法是“双离合自动变速箱”。
DSG采用定速齿轮,有两个离合器,没有液力变矩器,传动效率更高。
DSG也可以想象为将两台手动变速箱的功能合二为
一,并建立在单一的系统内。
DSG内含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推动,能同时控制两组离合器的运作。
当变速箱运作时,一组齿轮被啮合,而接近换挡之时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态;当换挡时一具离合器将使用中的齿轮分离,同时另一具离合器啮合已被预选的齿轮,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,使动力不会出现间断。
《汽车为什么会自动换挡》的作者、业内人士刘汉涛在接受《中国科学报》采访时表示,DSG是大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示的技术创新。
理论上,配备了DSG的发动机由于快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和更大的灵活性,加速时间比手动变速箱更加迅捷,而且DSG变速箱在传动过程中的能耗损失非常有限,大大提高了车辆的燃油经济性。
但理论与现实还是有差距的,在刘汉涛看来,DSG技术还不够成熟,这也是大众的高端品牌辉腾没有采用DSG的原因。
而奥迪的大部分车型也没有装备DSG,而是装备AT和CVT变速箱。
陈辛波介绍,DSG变速箱有两种,一种是湿式,一种是干式,这次出问题的主要是7速干式双离合变速箱。
与进口的6速湿式变速箱不同,这款变速箱工作效率高,结构更简单,成本更低,适合于中小排量车使用,但同时也有散热不好的问题,发生过热故障的概率更大。
在美国的DSG故障事件中,大众汽车公司向美国国家公路交通安全局提交的召回报告称,引发故障的原因是其在部分车型上装备的DSG双离合变速器温度传感器存在缺陷,作出了变速箱油温过高的错误监测,从而导致变速器停止工作。
李想也认为DSG属于新生事物,需要大量的电子装置来控制。
从经验来看,由于“事先没想到”而导致故障的概率是非常大的,包括发热量达到多少以后会损害变速器。
为此,工程师在“装保险”(即温度传感器)时会采用较为保守的策 略。
因此最终故障出现在温度传感器上这种解释是说得通的。
DSG挡把 图片来源:百度图片 大众公司宣布将召回38.4万辆装备有故障 DSG变速箱的汽车。
图片来源:百度图片 在陈辛波看来,变速箱在设计时都会进行工况测试,也许在德国的道路环境下DSG可以正常使用,但是它还无法适应北京、上海等交通严重拥堵的城市。
7速DSG是精密零件构成的,变速箱越精细,实现的功能也越细,让你感受无缝隙换挡的平顺。
但同时问题也来了,零件越细越小,承受的压力和耐热也越差,这是一对矛盾,当堵车走走 停停或长时间上下陡坡时,某些小零件承受不住就容易出问题。
中招的并非只有DSG 新技术在变速箱上的应用并非只有DSG,CVT也是很多汽车企业变速箱升级换代的首选。
CVT(ContinuouslyVariableTransmission),直接翻译就是连续可变传动,顾名思义就是没有明确具体的挡位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。
陈辛波告诉《中国科学报》,CVT传动系统里,传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代,每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构,引擎轴连接小滑轮,透过钢制皮带带动大滑轮。
CVT的传动滑轮分成活动的左右两半,可以相对接近或分离。
锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开,挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度,使传动比发生变化。
这种变速箱比较平顺、省油,但是钢带摩擦传动效率要低,同时对零部件材质要求高。
一位驾驶装备CVT变速箱汽车的车主告诉记者,在一次高速长途行车中,发动机故障灯忽然亮了起来,随即停车检查,未发现发动机异常。
随后,启动正常,怠速稳定,但D挡起步时感觉动力不足,深踩油门到底,发动机转速也不超过2500转,起步很慢,随即停车电话求助4S,被告知变速箱保护,具体情况需要到店电脑检测,到4S店后,因为无法消除故障码,只能更换变速箱。
另一位驾驶装备了CVT变速箱汽车的车主也遇到过类似情况,一次他持续驾驶200公里以后,油门突然松掉,失去动力,就跟挡位在空挡一样,换手动挡也无效,但仪表始终显示是D挡,最后只好滑行到路边,熄火再启动。
一位不愿透露姓名的4S店维修技师告诉《中国科学报》,相比传统自动变速箱而言,CVT变速箱可靠性不太理想,如果操作不当的话,出问题的概率更高。
另外,由于构造原理和机械磨损的不可逆,用于传动的钢制皮带的使用寿命始终无法完美的解决,尤其是在用户喜欢暴力驾驶的情况下,可靠性得不到充分的保证。
看来,鱼和熊掌不可兼得,先进技术往往也伴随着这样那样的不成熟,但科技的发展总是在不断完善,只是这种改进的过程不要以消费者的安全为代价。
记者手记 自1894年一个法国工程师给当时的汽车装上世界第一个变速箱以来,汽车变速箱的发展已经走过了一百多年的历程。
其实从自动变速箱的出现开始,人们在使用变速箱的过程中,就已经不满足于仅仅传递动力的需要,节能、平顺、安静已经成为变速箱研发人员、汽车制造企业和广大消费者共同的需求。
尤其进入21世纪以后,“科技就是生产力”让产品科技含量越来越高,同时,越来越多的消费者对高科技产品的追求也达到痴迷的地步。
在汽车销售中,似乎谁家的高科技名词 多,谁家的车就好卖。
某些企业正是抓住消费 者的心理,凭借TSI+DSG的高科技组合,在
年间席卷中国乘用车市场。
然而“欲速则不达”,事物发展都有其客观 规律,如果新技术无法满足消费者对安全和健 康的基本需要,往往连鸡肋都不如。
尽管我们 鼓励创新,但在新技术的市场化应用上必须谨 慎。
尤其在关乎消费者健康和安全的产品应用 上,任何新技术、新发明都要经过不同环境市 场的长期考验,对此,企业和消费者也要有周 全的考虑和成熟的心态。
(魏刚) 未来变速箱
挡位更多 姻本报记者魏刚 “未来变速箱发展将是双轨并进”,同济大学汽车学院教授陈辛波在接受《中国科学报》采访时认为,ECVT和多挡化的AT是变速箱发展的两个方向。
在CVT家族中,由计算机控制的无级式自动变速器———电控无级式自动变速器ECVT(ElectronicContinuouslyVariableTransmission)无疑是其中最高科技的代表。
与普通CVT相比,由电脑控制可以使ECVT在各种工作状态下,保持最佳的传动比和圆滑过渡,ECVT能同时兼顾汽车的经济性和动力性,在发动机最佳转速范围内进行传动比匹配。
ECVT可以实现动力传动系统的综合控制,充分发挥发动机性能,使发动机始终在最佳工况下工作,从而改善了发动机的燃烧过程,降低了废气的排放。
内部的电脑控制不像增加一些内饰那样会带来显而易见的不同,但亲自驾乘过之后,驾车者能真正感受到ECVT与普通CVT之间的微妙不同。
陈辛波把这叫做“机电耦合装置”,是节能环保的代表。
一些传统的变速箱也不会很快地就退出历史舞台,像传统的AT自动变速箱,至少其超大扭矩的承受能力现在还是无可替代的。
AT变速箱未来将向多挡化发展。
变速箱的挡位越多,越能让发动机以经济的转速获得汽车需要的速度。
这样带来的好处就是,可以进一步节省汽油,通过对比实验,一个车装八挡自动变速器,和装四挡变速器的车对比,降低油耗达16%,同时排放出来的污染物也能相应的减少,行驶平顺性也大 图片来源:百度图片 大提高。
拿乘用车来讲,过去的变速箱只有四速,
五、 六挡变速箱以前都很少。
最近这两年自动变速箱很快有了五挡、六挡。
梅赛德斯-奔驰已经将7速自动变速箱大量应用于其各类车型,雷克萨斯也为其LS三厢轿车配备了8速变速箱。
就当前来看,这类复杂的变速箱多用于豪华轿车。
近日,现代轿车在美国密歇根州某科技简报上宣称,他们正在开发一款10速变速箱,并将尽快投入生产。
但是,挡位越多同,变速箱体积、重量也就越大,结构越复杂,这就给材料、制造工艺提出了新的要求。
双离合器并非只有DSG 随着DSG被召回,人们对这个名词也格外敏感。
很多人一提到双离合变速箱就把它与DSG等同起来。
其实DSG只是双离合变速箱的一种,并非所有的双离合变速箱都是DSG。
DSG是大众集团的双离合变速箱的专用名,同样,大众旗下的西亚特、斯柯达和布加迪都用这个名字,并且就是用DSG这款产品。
而奥迪则叫做Stronic,保时捷叫做PDK,虽然原理相同,但是构造有所区别。
此外,福特和沃尔沃叫做Powershift,三菱叫做TwinClutchSST,宝马叫做MDKG,奔驰叫做AMGSPEEDSHIFT,菲亚特叫做DDCT等等,它们都是“双离合器自动变速器”技术应用的代表者。
作为双离合变速箱技术的先驱者之
一,奥迪早在1985年就将这项技术应用于奥迪赛车上,并为其赢取多项冠军立下汗马功劳。
如今用在民用量产乘用车上,很多人都会因为大众和奥迪的关系,而把DSG与Stronic混淆,其实这两款变速箱除了原理上一致以外,在结构上有着很大的区别。
大众DSG变速箱因为是为横置发动机设计的,所以变速箱也是横置构造;而奥迪平台上大多数车型都是纵置发动机,所以Stronic也是纵置构造。
DSG上除了传动轴之外,还有两个从动轴,一个负责奇数挡,另一个负责偶数挡。
但是Stronic设计成了单从动轴,纵向的发动机可以直接和发动机匹配,直接安装在发动机后部,这样动力的传输更加直接,重心也靠后。
Stronic的特点是采用湿式设计,挡位多且承受扭矩更高,既实现了7段变速,又能够承受超过500牛·米以上的扭矩。
目前在国内市场装备Stronic纵置式双离合变速箱的车型多为奥迪进口车型,国产车型也有部分搭载,包括S5、A7、Q5、A6L等车型。
CVT变速箱 图片来源:百度图片 通过与奥地利变速器专业生产商格特拉克(GETRAG)集团合作,宝马推出了专门为最高转速可达9000转的V8发动机设计的7速双离合器变速器。
宝马MDKG7速自动变速器和大众7速DSG最大的区别就是:宝马mdkg7速自动变速器采用湿式变速器,而大众的7速自动变速器采用干式变速器。
MDKG首先配备在搭载420马力4.0升V8发动机的宝马M3轿跑车和敞篷车上。
现在在3系双门轿跑与敞篷轿跑的335i、Z4的sDrive35i 豪华型、sDrive35is上也搭载了7速MDKG双离 合器变速箱。
奔驰的双离合变速器名为AMGSPEED- SHIFT,从名称中可以看出,这款变速箱只应用 在AMG车型上。
其采用干式离合器设计,有
7 个前进挡,最大承受扭矩超过650牛·米,由格特 拉克公司提供核心技术。
目前装配的车型只有 SLSAMG。
福特的双离合变速箱称之为Powershift,是 由福特集团与格特拉克(Getrag)变速箱厂共同 研发并于2008年推出的。
该变速箱设计有6个 前进挡,带有手动换挡模式,拥有两个相互独立 的湿式离合器,最大可以承受450牛·米的扭矩。
目前在国内,除了福特的新福克斯、蒙迪欧-致 胜等几款车型搭载了Powershift变速箱外,还有 沃尔沃的C30、XC60、S60等几款车型搭载。
菲亚特的DDCT属于干式双离合自动变速 器,有6个前进挡,最大承受扭矩为350牛·米。
DDCT结构非常紧凑,包括完整的液油和变速 器控制组件在内的重量仅为81公斤;紧凑的
轴结构(尤其是采用了轴平行方向),便于安装在 小型轿车上。
2007年7月,三菱在东京也发布了自己研 发的双离合变速箱TwinClutchSST,它拥有两 组独立的湿式离合器片,具有6个前进挡,最大 可承受450牛·米的扭矩,虽然布局为横向布置, 却可以支持四轮驱动,锁定挡位后能够支持转速 攀升至发动机断油,这明显跟其他双离合变速箱 强调经济与顺畅的理念差别巨大。
保时捷推出的双离合变速箱产品叫做 PDK,就是“双离合器变速箱”的德文缩写,它被 国内的网友们形象地称之为“跑得快”,它是目前 唯一大批量生产的针对后置后驱形式的双离合 变速箱。
(扈中平
整理)

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