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大众汽车的DSG双离合变速器和日产的CVT无极变速器差异巨大

大众汽车的DSG双离合变速器和日产的CVT无极变速器差异巨大
2020-08-29 15:53:17 牛家卡式

离合器的自动变速箱是在2000年后由某德系品牌开始试验并推广,中国汽车市场成为其“试验田”;于是这种机器就被视为“新型变速箱”,但事实确实双离合已经有80年的历史。双离合技术是由法国人【Aodlphe·kégresse】(阿道夫·加尔奇)发明,预计应用车型为雪铁龙Traciton。不过这台机器并没有实际应用,直至次年德国人申请了双离合变速器的专利,并且第一批试制的车辆还是卡车。于是奥迪汽车也曾经这样宣传过,只是多多少少有些大言不惭的感觉。

DCT双离合变速箱并不是一种“跨时代”的颠覆性自动变速箱,其原型机有两个演变过程:Manual transmission·手动变速箱,AMT电控机械自动变速箱;后者是以前者为基础,通过电机电控系统实现对离合器与换挡结构的自动控制,以达到让手动变成自动的简化操作的目的。

然而AMT的换挡原理与MT相同且换挡动作迟滞,所以在换挡过程中仍然会出现较大程度的转速回落,切换档位后会出现短暂的发动机制动而造成顿挫。那么有没有什么方式能解决这一问题,以提升行驶品质呢?提升换挡速度是根本!AMT的顿挫是因为换挡速度慢而出现发动机制动,想要提升速度就得用两组离合器分别控制两根动力输入轴,在每根轴上分别布局奇数和偶数前进挡。

在换挡时由两组离合器同步半联动做出预计分离与结合的动作,从而实现分离的瞬间结合目标档位,结果自然能大幅提升换挡速度以达到平顺的目的,而且也能减少传动过程中的功率损耗。这是双离合变速箱的特点,理论上比AMT甚至AT都要先进一些,不过这种机器也有明显缺点。

干式和湿式离合器差异巨大!由于双离合控制机构等于“半联动频率×2”,换挡过程中因半联动产生的高温是比较夸张的,离合器摩擦片在高温环境中会降低摩擦系数,造成传动损耗加大、换挡出现错误、摩擦片严重磨损,甚至因高温切断动力而无法驾驶等等问题。所以早期的干摩擦式离合器耐用性很差,只能应用于不堵车的赛道(保时捷80年代的赛车使用过)。普通代步汽车则要使用“湿式双离合变速箱”才能用的住,因为这种结构会用变速箱油对离合器进行润滑和散热保护,耐用性与稳定性非常高。所以DCT是可以选择的,但一定要选湿式。

可变传输的自动变速箱普遍被认定为“日本人发明”,然而日系车企只是捡漏,CVT还是起源于欧洲——荷兰人【范·多明斯】是其发明者。(上世纪60年代)所谓的“连续可变传输”是相对AT/AMT/DCT三种变速箱的区别定义,这些机器是用不同的齿轮组合实现不同的传动比(前进挡);在切换档位的过程中需要切断发动机的动力输入,为齿轮减速后进行分离与结合,这种概念可理解为“中断·衔接·传输”,然而CVT在换挡过程中不需要切断动力 。

CVT由两组液压力控制的锥形轮夹住一条皮带,利用两者的摩擦力实现传动。换挡则是锥轮夹角的同步变化,改变皮带的传动角度以达到增扭变速的目的;换挡过程中动力输入的变化不影响锥轮皮带的贴合与角度改变,所以不切断动力就能换挡,这也就是连续可变的基础。然而这种结构的缺点是非常非常突出的,因为皮带与锥轮的摩擦系数很低,发动机输出的扭矩稍微大一些就会超过摩擦极限造成两者之间的打滑。所以说CVT只适合小排量汽车,而欧系汽车普遍是追求性能的,所以起源于欧洲的CVT并没有得到认可。

钢带和钢链的升级!皮带与锥轮的摩擦系数低,用金属链条或钢带与锥轮阻力,以非常高的压力也许能实现更大的摩擦力吧。答案确实是肯定的,目前可承受最大输入扭矩的CVT已经有450N·m,然而这又算什么呢?在乘用汽车中450N·m属于性能车,但是在商用车型中就算刚刚起步。所以没有任何商用车型会选择这种低级的变速器,而且事实情况的量产汽车装备CVT的选项,普遍还都是峰值扭矩≤300N·m的普通代步汽车;要知道优秀的1.5T发动机都会有这种水平,主流的2.0T已经有360~400N·m的高水平了。

磨损,顿挫,冷启动保护是CVT的绝对缺点!即使锥轮钢带结构匹配低性能的发动机能不打滑,但是正常的滚动摩擦也是存在磨损的哦;比如汽车轮胎温和驾驶从不打滑,几年后是不是也会磨损到极限了呢?摩擦的本质是物质表面分子碰撞的结果,摩擦不仅会产生热能且一定有磨损。所以CVT的耐用性是很差的,大部分品牌用十几万公里就会因磨损严重丢转,少数品牌几万公里就有可能出现问题。

由于锥轮钢带是存在磨损的,所以必须有充足的润滑才能保证耐用性勉强合格;然而在低温启动时变速箱油的流动性很差,此时无法实现对钢带的有效润滑。结果只能是冷启动后利用暖温器原地加热,时间短一些是一两分钟、长一些可能接近十分钟;但是冷启动时会加浓喷油造成燃烧不充分,结果是出现积碳并明显升高油耗,所以CVT与节油减排是相悖的。

至于顿挫无需赘述,CVT升档过程确实平顺,但是在减速过程中锥轮钢带是不能“离合”的。于是在减速时就会出现明显的发动机制动,这种拖拽感等于一次顿挫;而在速度降低至30km/h左右后,拖拽感消失又会带来一次顿挫。所以CVT的用户体验实际并不如≥6挡的AT/DCT,这种机器普遍只被日系汽车和入门级汽车接受足以说明产品定位的等级。总之DCT&和CVT都没有“先进”的概念,区别是DCT/AMT可以用于各类车型(涵盖商用车),而CVT只能在普通入门级代步汽车中使用,仅此而已。

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