德系車與日系車變速箱對比

1、德系車與日系車變速箱對比-細說CVT與DSG一、 變速箱定義 變速箱（Transmission/Gearbox）大體分為手動、自動兩種，手動變速箱主要由齒輪和軸組成通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而自動變速箱是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。變速箱功能：1.改變傳動比；2.在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，使汽車能倒退 行駛 3.利用空檔，中斷動力傳遞，以發(fā)動機能夠啟動、 怠速，便于變速器換檔或進行動力輸出二、 變速箱分類1.手動變速器（MT） Manual Transmission2.自動變速器（AT） Automatic Transmiss

2、ion 3.機械自動變速器（AMT） Automated Mechanical Transmission 4.無級變速器（CVT） Continuous Variable Transmission 5.雙離合變速器（CDT） Dual Clutch Transmission 三、 無級變速器（CVT）1.什么是CVTCVT（Continuously Variable Transmission），直接翻譯就是連續(xù)可變傳動，顧名思義就是沒有明確具體的檔位，操作上類似自動變速箱，但是速比的變化卻不同于自動變速箱的跳擋過程，而是連續(xù)的，因此動力傳輸持續(xù)而順暢。早在1958年，一名荷蘭人(Van Doo

3、rne先生，DAF牌汽車的創(chuàng)始人)拉開了人類對無級變速器實用化的序幕，第一套無級變速器被裝到一輛僅600cc的小汽車上用。CVT傳動系統(tǒng)里，傳統(tǒng)的齒輪被一對滑輪和一條鋼制皮帶所取代，每個滑輪其實是由兩個錐形盤組成的V形結(jié)構(gòu)，變速箱輸入軸連接小滑輪，透過鋼制皮帶帶動大滑輪。玄機就出在這一對特殊的滑輪上：CVT的傳動滑輪構(gòu)造比較奇怪，分成活動的左右兩半，可以相對接近或分離。錐型盤可在液壓的推力作用下收緊或張開，擠壓鋼片鏈條以此來調(diào)節(jié)V型槽的寬度。當錐型盤向內(nèi)側(cè)移動收緊時，鋼片鏈條在錐盤的擠壓下向圓心以外的方向（離心方向）運動，相反會向圓心以內(nèi)運動。這樣，鋼片鏈條帶動的圓盤直徑增大，傳動比也就發(fā)生了

4、變化。2.CVT的發(fā)展歷史 CVT技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有了一百多年的歷史。德國奔馳公司是在汽車上采用CVT技術(shù)的鼻祖，早在1886年就將V型橡膠帶式CVT安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機汽車上。1958年，荷蘭的DAF公司H.Van Doorne博士研制成功了名為Variomatic的雙V型橡膠帶式CVT，并裝備于DAF公司制造的Daffodil轎車上，其銷量超過了100萬輛。但是由于橡膠帶式CVT存在一系列的缺陷：功率有限(轉(zhuǎn)矩局限于135Nm以下)，離合器工作不穩(wěn)定，液壓泵、傳動帶和夾緊機構(gòu)的能量損失較大，因而沒有被汽車行業(yè)普遍接受。 然而提高傳動帶性能和CVT傳遞功率極限的研究一直在進行，將液力變矩

5、器集成到CVT系統(tǒng)中，主、從動輪的夾緊力實現(xiàn)電子化控制，在CVT中采用節(jié)能泵，傳動帶用金屬帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠帶。新的技術(shù)進步克服了CVT系統(tǒng)原有的技術(shù)缺陷，導致了傳遞轉(zhuǎn)矩容量更大、性能更優(yōu)良的第二代CVT的面世。 進入20世紀90年代，汽車界對CVT技術(shù)的研究開發(fā)日益重視，特別是在微型車中，CVT被認為是關(guān)鍵技術(shù)。全球科技的迅猛發(fā)展，使得新的電子技術(shù)與自動控制技術(shù)不斷被采用到CVT中。 1997年上半年，日本日產(chǎn)公司開發(fā)了使用在2.0L汽車上的CVT。在此基礎(chǔ)上，日產(chǎn)公司在1998年開發(fā)了一種為中型轎車設(shè)計的包含一個手動換檔模式的CVT。新型CVT采用一個最新研制的高強度寬鋼帶和一個高液壓控制系

6、統(tǒng)。通過采用這些先進的技術(shù)來獲得較大的轉(zhuǎn)矩能力，日產(chǎn)公司研究開發(fā)CVT的電子控制技術(shù)，傳動比的改變實行全檔電子控制，汽車在下坡時可以一直根據(jù)車速控制發(fā)動機制動，而且在濕滑路面上能夠平順地增加速比來防止打滑。日產(chǎn)公司計劃將它的CVT的應用范圍從1.0 L擴大到3.0L的轎車。 日本三菱公司已選擇了CVT平順無能量損失地傳遞直噴式發(fā)動機的動力來驅(qū)動汽車。V型帶/傳動輪機構(gòu)可以保證在所有速率下發(fā)動機動力平順無間斷地傳遞。CVT根除了傳統(tǒng)的自動變速器通過齒輪換檔時的打齒現(xiàn)象，從而獲得更滿意的響應和控制。三菱公司準備采用直噴式發(fā)動機(1.5L或更小)與CVT組合。 日本富士重工同時擁有15年開發(fā)CVT的

7、經(jīng)驗。1997年5月，富士重工將它的Vistro微型車裝配了全計算機控制式E-CVT(含有六檔手動換檔模式的CVT)。駕駛員無須操作離合器就可以進行六檔變速。富士重工在Pleo微型車上采用一種有鎖止式變矩器的電控式CVT、通過小范圍鎖止可以使液力變矩器的滑動保持在最小值，行星齒輪用來切換前進檔/倒退檔。傳動比范圍從1：10-5.5：1。 1999年上半年，美國的福特公司和德國ZF公司合作為福特公司的轎車和輕型載貨車生產(chǎn)CVT。在巴達維亞和俄亥俄州新建的合資企業(yè)將從2001年生產(chǎn)為福特公司設(shè)計的、帶有電子管理功能的CFT23型CVT。ZF公司設(shè)計的CVT是一種變矩器式變速器，使用為安裝橫向發(fā)動機

8、前輪驅(qū)動汽車生產(chǎn)的鋼帶。ZF公司也能為安裝縱向發(fā)動機的前輪驅(qū)動汽車和后輪驅(qū)動汽車生產(chǎn)CVT系列。ZF公司稱：與四檔自動變速器相比，CVT系統(tǒng)能夠?qū)⒓铀傩阅芴岣?0%，燃油經(jīng)濟性提高10%-15%。與鎖止式變矩器相比，CVT系統(tǒng)在不漏油的前提下效率更高。福特公司正在設(shè)計一種與公司內(nèi)所有輕型載貨車匹配的牽引驅(qū)動CVT，包括后輪驅(qū)動和全輪驅(qū)動載貨車。牽引驅(qū)動使用沿特殊滑液的可移動滑件代替?zhèn)鲃訋Ш蛡鲃虞??；瑒硬糠值南鄬ξ恢脹Q定傳動比，由一層部件間非常薄的液油來傳遞動力。 德國ZF公司從1999年中期開始為Rover 216型汽車提供鋼帶驅(qū)動的VT1型CVT。這種CVT包括螺旋齒輪或變速器、合適的液壓系

9、統(tǒng)、濕式離合器。在系統(tǒng)中集成的ECU可以允許機械、液力和電子系統(tǒng)進一步組合，這就更好地利用了各種系統(tǒng)的獨特優(yōu)點。 德國博世的電子式CVT控制系統(tǒng)是基于用傳感器和執(zhí)行器單元控制基礎(chǔ)上的電子/液力模塊。博世公司已經(jīng)將獨立部件、執(zhí)行器、傳感器和變速器換檔ECU組成一個單獨的模塊，變速器制造商只需增加一個集成控制單元。3CVT變速器的應用1987年，日本Subaru把裝備CVT變速器的汽車投放市場，獲得成功。歐洲的Ford和Fiat也將VDT-CVT裝備于排量為1.1L到1.6L的轎車上。隨著技術(shù)的發(fā)展，能源危機引發(fā)全球性的節(jié)約能源和環(huán)境保護意識的提高，在總結(jié)第一代的CVT的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，開發(fā)出了性能更

10、佳，轉(zhuǎn)矩容量更大的CVT。當前，全世界各大汽車廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力，都大力進行CVT的研發(fā)工作?，F(xiàn)在NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽車品牌中，都有配備CVT變速器的轎車銷售，全世界CVT轎車的年產(chǎn)量已達到近50萬輛。有一點值得注意的是，裝備有CVT的汽車市場，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場，因此無級變速汽車是當今汽車發(fā)展的主要趨勢。 我們國家有巨大的汽車銷售市場，汽車工業(yè)是我國的民族工業(yè)之一。然而我國汽車業(yè)所需的自動變速器（AT）全部依賴進口，這使得國產(chǎn)汽車配備AT后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)CVT變速器，其成本提高不大，說明CVT的市場前景令人

11、樂觀。 目前我國正在考慮發(fā)展轎車自動變速器的問題。自“九·五”期間轎車金屬帶式無級自動變速器的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入國家的重大科技攻關(guān)計劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合我國國情的汽車。 在最近的十幾年中，CVT技術(shù)已經(jīng)上前邁進了一大步，使得CVT比有著超過100年歷史的機械變速器MT和有著超過50年歷史的自動變速器AT更有競爭力。CVT技術(shù)正處于壽命周期的開始，CVT的特性將進一步提高。4CVT變速箱有哪些優(yōu)點？ 1、由于沒有了一般自動擋變速箱的傳動齒輪，也就沒有了自動擋變速箱的換擋過程，由此帶來的換檔頓挫感也隨之消失，因此CVT變速箱的動力輸出是線性的，在實際駕駛中非常平順。 2、

12、CVT的傳動系統(tǒng)理論上擋位可以無限多，擋位設(shè)定更為自由，傳統(tǒng)傳動系統(tǒng)中的齒輪比、速比以及性能、耗油、廢氣排放的平衡，都更容易達到。 3、CVT傳動的機械效率、省油性大大優(yōu)于普通的自動擋變速箱，僅次于手動擋變速箱，燃油經(jīng)濟性要比好很多。既然有這么多優(yōu)點，為什么不讓所有的汽車都采用CVT變速箱呢？有兩方面因素： 1、相比傳統(tǒng)自動擋變速箱而言，它的成本要略高；而且操作不當?shù)脑挘鰡栴}的概率更高。 2、CVT變速箱本身還有它的缺點，就是傳動的鋼制皮帶能夠承受的力量有限，一般而言超過2.8L排量或者280N·M以上的動力是它的上限，不過我們也看到現(xiàn)在有越來越多的車型，諸如奧迪或者日產(chǎn)，都已經(jīng)打

13、破了這個上限，相信鋼帶的問題會逐步得到解決。5.特性1、經(jīng)濟性 CVT可以在相當寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，從而獲得傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經(jīng)濟性。德國的大眾公司在自己的Golf VR6轎車上分別安裝了4-AT和CVT進行ECE市區(qū)循環(huán)和ECE郊區(qū)循環(huán)測試，證明CVT能夠有效節(jié)約燃油(如表1) 安裝4-AT和CVT的大眾公司的Golf VR6汽車的燃油消耗對比試驗油耗4-ATCVTECE市區(qū)循環(huán)，L/100km14.413.2ECE郊區(qū)/遠程循環(huán)，L/100km10.89.890km/h勻速，L/100km8.37.0120km/h，L/100km10.39.22、動力性 汽車

14、的后備功率決定了汽車的爬坡能力和加速能力。汽車的后備功率愈大，汽車的動力性愈好。由于CVT的無級變速特性，能夠獲得后備功率最大的傳動比，所以CVT的動力性能明顯優(yōu)于機械變速器(MT)和自動變速器(AT)。3、排放 CVT的速比工作范圍寬，能夠使發(fā)動機以最佳工況工作，從而改善了燃燒過程，降低了廢氣的排放量。ZF公司將自已生產(chǎn)的CVT裝車進行測試，其廢氣排放量比安裝4-AT的汽車減少了大約10%。4、成本 CVT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，零部件數(shù)目比AT(約500個)少(約300個)，一旦汽車制造商開始大規(guī)模生產(chǎn)，CVT的成本將會比AT小。由于采用該系統(tǒng)可以節(jié)約燃油，隨著大規(guī)模生產(chǎn)以及系統(tǒng)、材料的革新，CVT

15、零部件(如傳動帶或傳動鏈、主動輪、從動輪和液壓泵)的生產(chǎn)成本，將降低20%-30%。 勿庸置疑，CVT變速器的技術(shù)含量和制造難度都要比MT變速器高，與AT變速器相仿，由于金屬帶式CVT的結(jié)構(gòu)簡單，所含的零件數(shù)量比AT變速器少40左右，整車的質(zhì)量因而也有所減輕。5、駕駛平順性 由于CVT的速比變化是連續(xù)不斷的，所以汽車的加速或減速過程非常平緩，而且駕駛非常簡單、安全。從而使用戶獲得全方位的“行駛樂趣”。四、 雙離合變速器（DCT）1. 什么是DCT雙離合變速器（DCT）有別于一般的自動變速器系統(tǒng)，它基于手動變速器而又不是自動變速器，除了擁有手動變速器的靈活性及自動變速器的舒適性外，還能提供無間斷

16、的動力輸出。而傳統(tǒng)的手動變速器使用一臺離合器，當換檔時駕駛員需踩下離合踏板，使不同擋位的齒輪做出捏合動作，而動力就在換檔期間出現(xiàn)間斷，令輸出表現(xiàn)有所斷續(xù)。各個廠商對于DCT，有著不同的叫法：DSG（VW），Powershift（Volvo） ，PDK（Porsche）， TC-SST（Mitsubishi）， M-DCT（BMW） ，S-Tronic（Audi）目前DCT核心技術(shù)由美國的博格華納公司和德國Getreg公司壟斷2. DSG的起源DSG的起源就如其他汽車高科技一樣，其設(shè)計都來自賽車運動，而其實際應用早在80年代初的保時捷Prosche 962C和1985年的奧迪Audi sport

17、 quattro S1 RC賽車上，并為他們贏取多項冠軍立下汗馬功勞！雙重離合器的概念是非常先進，但作為新科技都存在著耐用性不佳的問題，耐用性的好壞同樣決定了其成本的多寡，于是，其經(jīng)過十余年的發(fā)展后，才真正被普通街車所用。3. DSG的工作原理 1：如圖，離合器1負責1檔、3檔、5檔和倒檔，離合器2負責2檔、4檔和6檔；掛上奇數(shù)檔時，離合器1結(jié)合，輸入軸1 工作，離合器2分離，輸入軸2不工作，即在DSG變速器的工作過程中總是有2個檔位是結(jié)合的，一個正在工作，另一個則為下一步做好 準備；手動模式下可以進行跳躍降檔：如果起始檔位和最終檔位屬于同一個離合器控制的，則會通過另一離合器控制的檔位轉(zhuǎn)換一下

18、， 如果起始檔位和最終檔位不屬于同一個離合器控制的，則可以直接跳躍降至所定檔位。 AMT的結(jié)構(gòu)較自動變速箱效率更高，而DSG除了擁有手動變速箱的靈活及自動變速箱的舒適外，它更能提供無間斷的動力輸出，這完全有別于兩臺自動控制的離合器。DSG基本由幾個大項組成：兩個基本3軸的6前速機械波箱、一個內(nèi)含兩套多瓣式離合片的電子液壓離合器機構(gòu)、一套波箱ECU。不同于普通的雙軸波箱，或者單輸入軸系統(tǒng)，DSG波箱除了具有雙離合器外，更具備同軸的雙輸入軸系統(tǒng)，而且將6個前進檔分別置于兩邊各自的從動軸上。傳統(tǒng)的手動變速箱使用一臺離合器，當換擋時駕駛員須踩下離合器腳踏，令不同擋的齒輪作出齒合動作，而動力就在換擋其間

19、出現(xiàn)間斷，令輸出表現(xiàn)有所斷續(xù)。DSG則可以想象為將兩臺手動變速箱的功能合二為一，并建立在單一的系統(tǒng)內(nèi)。DSG內(nèi)含兩臺自動控制的離合器，由電子控制及液壓推動，能同時控制兩組離合器的運作。當變速箱運作時，一組齒輪被齒合，而接近換擋之時，下一組擋段的齒輪已被預選，但離合器仍處于分離狀態(tài)；當換擋時一具離合器將使用中的齒輪分離，同時另一具離合器齒合已被預選的齒輪，在整個換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力，令動力沒有出現(xiàn)間斷的狀況。要配合以上運作，DSG的傳動軸被分為兩條，一條是放于內(nèi)里實心的傳動軸，而另一條則是在外面套著的空心傳動軸；內(nèi)里實心的傳動軸連接了1、3、5及后擋，而外面空心的傳動軸則連接2

20、、4及6擋，兩具離合器各自負責一條傳動軸的齒合動作，引擎動力便會由其中一條傳動軸作出無間斷的傳送，考慮到零件使用壽命，設(shè)計人員選擇了油槽膜片式離合器，離合器動作由液壓系統(tǒng)來控制。 由于使用2套離合器并且在換擋之前下一檔位已被預選齒合，因此DSG的換擋速度非常的快，只需不到0.2秒的時間，下一檔已經(jīng)進去了，比最好技術(shù)的專業(yè)車手的手動變速還快，因此使用同一輛車使用DSG比使用MT的加速成績來得要快。在實際駕駛中，DSG給人的感覺是在整個換擋過程感覺不到一點點頓挫或推拉，僅僅是從轉(zhuǎn)速表上可以反映出擋位在變動。此外，DSG還有多種駕駛模式，比如運動模式，在電子程序的幫助下該模式的加擋明顯遲緩而減擋則有

21、了很大的改進，換擋時間也調(diào)得更短，猶如駕駛跑車一般。駕駛員還可以通過搬動換擋桿或按一下方向盤上的按鈕隨時將自動模式切換到手動模式，提供富有動感的駕駛方式。方向盤兩邊的換擋按鈕能使駕駛員在不觸動換擋桿的情況下就可以進行加擋或減擋的動作，就像F1車手駕駛F1賽車一樣。在激烈的駕駛環(huán)境下，例如高速彎道時，手動換擋往往顯得非常有必要，在DSG的幫助下，駕駛員在換擋的過程中還能體驗到油門自動增加的特殊樂趣。4. 杰出優(yōu)勢DSG變速器旨在滿足消費者對駕駛運動感和車輛節(jié)油的雙重要求，為那些酷愛手動變速器的駕駛者們提供了最佳選擇。DSG帶來低油耗的同時，車輛性能方面沒有任何損失，同樣具有出色的加速性和最高時速

22、，并且與傳統(tǒng)自動變速器一樣可以實現(xiàn)順暢換檔，不影響牽引力。5. 技術(shù)創(chuàng)新 DSG變速器與傳統(tǒng)自動變速器有著明顯的區(qū)別，DSG從一開始就沒有采用扭矩變換器。這款變速器不是在傳統(tǒng)概念的自動變速器基礎(chǔ)上生產(chǎn)出來的，設(shè)計DSG的工程師們走了一條具有革新性的全新技術(shù)之路，巧妙地把手動變速器的靈活性和傳統(tǒng)自動變速器的方便性結(jié)合在一起。 橫置變速器設(shè)計的突出特點就是由液壓控制的濕式雙離合器系統(tǒng)。其中的離合器1負責控制奇數(shù)齒輪和倒檔齒輪，離合器2負責控制偶數(shù)齒輪。實際上可以說這是由兩個平行的變速器配合組成的一個變速器。精密的離合器動作帶來的結(jié)果，就是換檔時對牽引力幾乎沒有影響。因此能夠產(chǎn)生無與倫比的動力轉(zhuǎn)換，

23、同時感覺順暢并且非常舒適。 DSG有一個由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置，同時有一個由實心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動軸機構(gòu)，并由Mechatronic電子控制及液壓裝置同時控制兩組離合器及齒輪組的動作。在某一檔位時，離合器1結(jié)合，一組齒輪咬合輸出動力，在接近換檔時，下一組檔段的齒輪已被預選，而與之相聯(lián)的離合器2仍處于分離狀態(tài)；在換入下一檔位時，處于工作狀態(tài)的離合器1分離，將使用中的齒輪脫離動力，同時離合器2咬合已被預選的齒輪，進入下一檔。在整個換檔期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力，令動力沒有出現(xiàn)間斷的狀況。 舉個簡單的例子，當汽車在3檔行使時，4檔齒輪就處于預備狀態(tài)，但是尚未啟用。一

24、旦達到完美轉(zhuǎn)換點，其它檔位的齒輪閉合，第3檔齒輪的離合器打開，同時激活第4檔。離合器的開關(guān)在此過程中同時進行，產(chǎn)生上述所說的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。這個轉(zhuǎn)換過程只需要在極短的幾毫秒中完成。熱衷運動感受的駕駛員還會體驗到觸摸按鈕就進行齒輪轉(zhuǎn)換的感覺。在S檔運動模式下，發(fā)動機和變速器配合可以帶來更高的轉(zhuǎn)速和更順暢的自動換檔，從而帶來更高的轉(zhuǎn)換動力。6. 發(fā)展現(xiàn)狀7速變速箱與6速變速箱的比較:變速箱名稱OAM重量大約70KG扭矩250Nm擋位七個前進擋、一個倒擋離合器兩個單片干式離合器操作模式自動Tiptronic變速箱齒輪油1.7L G 052 171變速箱名稱02E重量前驅(qū)約94、四驅(qū)約109KG扭矩350N

25、m擋位六個前進擋、一個倒擋離合器兩個多片濕式離合器操作模式自動Tiptronic變速箱齒輪油6.5L G O52 182現(xiàn)在大眾汽車使用的DSG變速箱有兩種，一種是6速的02E，還有一種是7速的0AM（在大眾內(nèi)部代號分別為DQ250和DQ200），從直觀數(shù)據(jù)上分析，代號DQ250的DSG變速箱有六個擋位，能承受最大扭矩為350NM，主要用于高排量或主打操控性的車型，如途觀和邁騰，它們配備的發(fā)動機是1.8或2.0TSI，這些發(fā)動機的功率比較高。而DQ200則是7速雙離合變速箱，能承受最大扭矩為250NM，主要搭載于中低排量的車型，如6代高爾夫、朗逸車型配備的的發(fā)動機是1.4TSI。我們不難發(fā)現(xiàn)，7速DQ200主要搭載于中低排量的汽車上，而6速DQ250則主要用在高排量或主打操控性的車型。為何會出現(xiàn)這種區(qū)別呢？其實理解起來就是扭矩的問題，6速DQ250可以承受的最大扭矩是350NM，而DQ200才250NM，不過，二者為何會在扭矩值上出現(xiàn)如此之差呢？這就是離合器本身決定的，我們知道離合器有過載保護的功能，當扭矩超過極限時，離合器會產(chǎn)生打滑的現(xiàn)象來保護動力系統(tǒng)。離合器可以傳遞多大的扭矩就決定了設(shè)計變速箱的大小、速比等。兩者最