CVT/雙離合/AT變速箱 究竟哪個技術最好?
2016/07/22 來源:驅動之家
最近一些車友替身,CVT和AT變速箱哪個更好。說實話,倒真難倒大師了,並不是大師不懂這些變速箱技術,而是每一種技術路線,都有它特定的優勢和劣勢。最重要是該種變速箱技術,能夠和車主的需求高度匹配,而不是單一的某方面技術好。
因此,今天開貼寫這篇文章,把市面上主流的自動變速箱形式梳理了一遍,尤其是各自的優缺點。買車的朋友看了這篇文章,基本上不會再糾結選哪種變速箱形式。
一、CVT變速箱:平順省油加速無力
CVT英文名為Continuously Variable Transmission,直接翻譯就是連續可變傳動,也就是我們常說的無級變速箱。
CVT傳動系統里,傳統的齒輪被一對滑輪和一隻鋼製皮帶所取代,每個滑輪其實是由兩個椎形盤組成的V形結構——你可以將CVT變速箱的核心部件想像成一個被鏈條帶動旋轉的圓錐體,當鏈條被從圓錐頂部被推到底部的過程中,也就實現了所謂的無極變速。
【CVT變速箱的優點】
1,平順性好,所有自動變速箱技術里,CVT是最平順的,沒有之一。由於變速的齒比變化是連續性的,沒有所謂的多級固定齒比,因此CVT變速箱換擋過程中不會出現任何換擋頓挫感,動力輸出是絕對線性的。
2,燃油經濟性好。由於沒有多級固定齒比,因此CVT變速箱可以根據工況自行選擇一個相對理想的自適應齒比進行工作,是理論上最省油的變速箱,其燃油經濟性要大大優於一般的AT變速箱。
3,CVT變速箱結構簡單,可靠性高,維修起來也比較方便。
【CVT變速箱的缺點】
CVT變速箱傳動的鋼帶能夠承受的力量有限,可承載扭矩極限較小,因此加速感會比較差,提速肉,超車無力。百公里加速低於5秒的性能車,均不會考慮CVT變速箱。
有些朋友可能會指出,奧迪A4L等車型一直採用CVT變速箱,沒錯,奧迪採用鏈條式鋼帶,比起日產的CVT變速箱,可承受的扭矩極限更大,但一般也不超過350牛?米。而且從去年開始,奧迪開始全面棄用cvt變速箱,因為奧迪的CVT在駕駛性能上和奔馳寶馬的8at還是有差距。
有些CVT車型如斯巴魯森林人、本田雅閣、日產騏達,起步時一竄一竄的,感覺加速很快,但這其實是廠家為了改善CVT加速慢的特性,針對初段加速刻意調校的結果。在中後段加速時,又回到了典型的CVT表現。
二、AT/AMT變速箱:技術成熟頓挫感強
我們一般管AT叫自動變速箱,其實它的學名是液力自動變速箱(Automatic Transmission),現在市場上最常見的是6AT變速箱,早些年流行的是5AT變速箱,4AT則是比較落後的技術,有些豪華品牌採用了8AT、9AT的變速箱,標題中的「技術成熟頓挫感強」特指6AT變速箱。
液力自動變速箱通過液力傳動和行星齒輪組合的方式來實現自動變速,一般由液力變矩器、行星齒輪機構、換擋執行機構、換擋控制系統、換擋操縱機構等裝置組成,AT不用離合器換擋,擋位少變化大,連接平穩,因此操作容易。
除了6AT,豪華品牌使用的是擋位數更多的8AT、9AT變速箱,品牌包括奔馳、寶馬、路虎等。相比6AT,8AT或9AT變速箱控制精度更高,標定匹配更難。理論上擋位越多,換擋越平順,越省油,動力輸出越好,但是擋位增加了以後,可靠性降低,維修難度會增加。
因為有些用戶喜歡購買手自一體型的自動變速箱(MAT),所以在這裡稍微介紹一下。MAT其實就是所謂的手自一體,在AT基礎上增加了換擋轉速判定邏輯程序,根本上還是AT變速箱。
AT變速箱的優缺點】
AT變速箱的優點是可承載扭矩高,相對於CVT和雙離合變速箱,技術更成熟。廠家做發動機變速箱匹配標定的時候,相對最容易。比如昂科威1.5T 用的7速DCT變速箱,2.0T車型匹配的則是6AT,就是因為2.0T發動機和DCT的匹配不好做。
傳統認為AT變速箱的節油性、平順性都不如CVT和雙離合變速箱,換擋頓挫相對大,換擋速度也沒有雙離合快。實際上當自動變速箱進化到8速/9速/10速之後,相對於更年輕的CVT以及雙離合變速箱而言,其性能表現並不差。在此背景下,6AT變速箱顯得有些尷尬:換擋不如雙離合快,省油不如CVT。
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如果好好做功課,就應該知道CVT變速箱的特性,它的優點很多,經濟、省油、可靠是最大最大的優點,但是千萬不要刻意在操控性上面班門弄斧,至於雙離合器變速箱最大的優勢就是操控性,維修成本與可靠度則是敬陪末座,所以每款車都有其定位,沒有絕對好壞,只有適不適合自己的選擇。
最後,真心希望這些貼文能有導正作用。
小弟提供另一些比較的構面:( 2 台都試駕 過)
後座乘坐空間 CX5 明顯比較小.
另外前座駕駛座乘坐空間: 對於身高較高的車主 (超過180cm 以上) 可能會覺得 CX5腳部空間 在踩踏油門 煞車 較為侷促.
隔音肅靜姓部分 CX5 稍優.
frederic800605 wrote:
謝謝您的用心,幫忙...(恕刪)
因為您一直提到序列式變速箱,所以找了相關文章,有興趣的朋友可以看一下,但是先簡單的講一下結論:
序列式變速箱的本體是手排變速箱,屬於廣義的自手排變速箱,最早的雙離合器變速箱就是從序列式變速箱演進而來,要論血緣,CVT變速箱跟序列式變速箱是一點關係也沒有。
其次,最重要的是市面上的一般販售車款沒有一輛車是序列式變速箱,沒有一輛車是序列式變速箱,沒有一輛車是序列式變速箱,所以討論序列式變速箱只有學理上趣味,對於要購車的朋友一點幫助也沒有(所以以下複製的貼文其實不用看)。
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手排不滅 ─ 淺談手排與賽車運動
在輕鬆駕馭的自排車普及之後,提到讓左腳忙碌,必須透過右手的撥弄,一檔、一檔地操作的手排車,多數人腦中所浮現的,不是「哎呀!這人真是自找麻煩!」就是「這人真熱血!」如此極端兩極的論調。的確,在便利的自排車普及之後,紅燈起步左腳不需要忙著踩離合器踏板,右手也不用一個個檔位的摸索,一切交由電子系統控制便能輕鬆駕馭車輛。手排車在淡出市場之後,便成為少部分玩家眼中的瑰寶,其中較勇於發聲的,多是血液中留著熱血因子的玩家。
也因此,手排在大眾的心中,多半與熱血駕馭以及操控樂趣畫上了等號。因為在大眾的眼裡,手排不是日常生活的必須,只是熱血玩家的需求,甚至是賽道上才需要的配備。
直接有效率,自排所無法取代
確實,在分秒必爭的賽道中,搭載扭力轉換器傳輸動力、透過排檔電腦決定檔位的傳統自排變速箱,雖然便利、讓車手可以專注在賽道路線的攻略,但是檔位的切換與動力的傳輸卻顯得遲緩且不直接,無法確實將檔位與引擎轉速維持在車手所需的範圍,結果就是影響實際的單圈速度。
再加上傳統自排變速箱較大的體積與重量,以及複雜的機械結構與養護成本,都讓傳統自排變速箱不受錙銖必較的賽車運動青睞,能夠讓車手自由決定檔位、結構簡單、耐用,也易於調整的手排變速箱仍舊是賽場上的寵兒,絕大多數賽場上的比賽車仍舊搭配著傳統的手排變速箱,由其是入門的初階賽事,頂多就是換上快排系統,縮短換檔行程,讓檔位切換更為迅速。
不過,其是在分秒必爭的賽場中,對於換檔效率得追求仍不間斷,傳統撥叉式的手排變速箱以H-Gear的形式排列,即使能夠透過練習換檔的手勢與快排的改裝,縮短車手換檔的時間。但是,練得再怎麼快車手與車隊還是希望能夠縮短車手雙手離開方向盤的時間,讓檔位的切換能夠在彈指之間完成,使車手能夠專注在路線的選擇與駕馭之上。
於是,參與賽車運動的車廠與車隊,早已針對傳統手排變速箱進行研發,期望開發出具有傳統手排變速箱的傳輸效率與換檔速度,又能兼顧自排變速箱便利性的賽事用變速箱,以創造出更佳的單圈速度。
在期望創造換檔速度更佳的變速箱需求之下,許多以傳統手排變速箱為基礎所開發的高性能變速箱於焉誕生。現今,最為廣泛的,莫過於從機車變速箱的換檔概念所發展而來的序列式手排變速箱。傳統H-Gear形式的手排變速箱,在換檔時必須採下離合器踏板、鬆開油門,接著撥入所需的檔位,然後在適當時機補油,才能完成換檔動作。在賽道上,只要多一個動作,代表的便是多一點秒速的損失。甚至H-Gear形式的傳統手排變速箱還隱藏著入錯檔的可能,在賽場上入錯檔所換取得,除了損害變速箱之外,還可能造成引擎轉速突然飆高,進而造成引擎縮缸。
於是,仿效機車上勾或是下踩得簡單換檔方式,便開發出汽車用的序列式變速箱。雖然結構本體仍是傳統手排變速箱的本體,但是不再採用過去的H-Gear形式,而是簡單得透過前推或是後拉進行檔位切換。離合器踏板也僅在起步與停車時才需要操作。只要起步時踩下離合器踏板,將排檔桿向後拉一下進入一檔,接著鬆開離合器、補下油門便能起步。接著需要升檔時,只要稍微鬆下油門,然後將排檔桿向後拉便能升檔。退檔也僅需將排檔桿往前推便能完成退檔,在起步之後的升檔與退檔皆不需操作離合器踏板。
採用序列式變速箱所代表的,不僅是更為簡便的換檔操作,只需要前推或是後拉,減少操作排檔桿的時間,也避免入錯檔位的可能。同時,檔位切換間不需要左腳踩踏離合器,也代表車手空出的左腳能夠進行煞車踏板的操作,進行左腳煞車也能在入彎時減少右腳從油門踏板移開、轉換至煞車踏板的時間,能夠一定程度得將煞車點向前推進,進而增加過彎的速度。
更進階的電子式序列式變速箱,還可以透過變速箱上的感應器,偵測入檔的動作,在切換檔位時自動切斷動力輸入,模擬機械式序列式變速箱入檔時車手「鬆油門」的動作。換句話說,使用電子式序列式變速箱,在直線加速時只需要大腳油門,在升檔時的操作,除了撥動排檔桿外,其餘的皆有變速箱的幫助。為了更進一步縮短換檔時間,Porsche在1982年時還運用當時Le Mans 24小時大賽中Group C組別的賽車956為平台,運用其搭載的5速手排變速箱為基礎,發展雙離合器自手排變速箱,期望透過更綿密的檔位切換,創造更佳的換檔速度。在Formula 1一級方程式賽車中,雖然早已採用序列式的半自動變速箱,但車隊們仍然期望擁有更快的換檔速度,於2006年時Williams車隊首度搭載無縫式變速箱,透過檔位與檔位齒輪間的多組犬牙狀嚙合裝置,能夠預先進行下個檔位齒輪的連結,進而達成檔位切換無縫接軌的效果,目前已是F1賽車上的標準配備。
追求速度與效率一向是賽車運動的精髓,在科技的發展與更有效率的變速箱發展之下,傳統H-Gear形式的手排變速箱在賽車運動中,其實與現今臺灣市場手排車發展的模式相當類似,已幾乎退出主流賽事之中。即使不談方程式賽車的最高殿堂Formula 1一級方程式賽車,從初階的Formula Renault 2.0、Formula Master等入門方程式賽車,皆已搭配序列式變速箱,甚至還可升級方向盤換檔系統。各級主流房車賽如WTCC、BTCC,或是GT賽事、例如Porsche Caeerar Cup等賽事,皆是以序列式變速箱為主流,部分GT賽事甚至開放方向盤換檔撥片的使用。即使傳統手排在主流賽事中已不常見,但追根究柢,序列式變速箱、自手排變速箱仍舊是以手排變速箱為基礎所發展而來,若以廣義而論,手排仍是賽車運動中的主流。
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來自賽車場的科技-序列式變速箱
換檔不再手忙腳亂
首先要為大家介紹的是所謂的「序列式變速箱」,這種變速箱換檔方式並不罕見,是採用前後推動排檔桿,或控制方向盤換檔撥片的方式,來切換檔位,跟現在的手自排或自手排變速箱的手動換檔方式相同,不過前者出現的年份比後者提早許多,後者的使用便利性概念就是從「序列式變速箱」延伸而來。
序列式變速箱的內部結構為純機械式的手排變速箱,基本上其換檔的原理,就類似機車的設計,具有特殊的彈簧滑輪,以旋轉的方式進行由一至五或六檔的切換,與傳統撥叉式的換檔系統相比,除了可節省換檔時間,更可因旋轉的方式,免踩離合器進行換檔(不過起步打進一檔,為了要讓換檔系統可以切入,仍然要踩離合器),因此可以加快換檔速度,目前在許多的賽車上依然可以看到此種變速箱系統。
至於DSG或SMG等自手排變速箱系統,其實也可算是序列式變速箱的一種,只是電腦系統控制更複雜,且須兼具運轉的靜肅性,因此周邊配件會比賽車用的序列式變速箱還要多,但相對比較無法在嚴苛的環境下長時間運轉。
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序列式變速箱(Sequential Gear Box ) 全稱序列式手動變速箱也稱直齒變速箱。 它區別於H-Gearbox的只是操作方法,加檔和減檔只需要前後推拉排擋杆就可以完成降檔和加檔。
而不是自動換檔•由於普通變速箱的斜齒配錐形同步器的設計雖然便於操作,噪音小,但是動力流失過多,只適用於民用車型。 因此賽車變速箱大都採用了直齒與不同於民用變速器的同步器設計來減少傳動系統上的動力流失,增加輪上馬力。 但是,直齒變速箱的缺點在於,對車手的駕駛技術要求高,HEEL-TOE時的補油必須精確到剛好適合下一檔的轉速,同時H檔在操作時又很容易產生“錯檔” ,而以上兩個失誤出現任何一個,都有可能損壞整個變速箱。
Sequential Gear Box 的最大優點就是,傳動效率高且換檔速度快,同時不會有入錯檔的可能性。 不過,序列式變速箱的耐用性並不高,特別是同步器的損耗更是嚴重。 由於目前主流序列式變速箱都是帶點火切斷功能,也就是說換檔時根本不需要踩離合器,直接拉/推檔桿就能加/減檔位。 這種形式的序列式變速箱雖然會自動斷油,但換檔轉速仍然很高,同步器只能承受著衝擊。
序列式變速箱的操作方法如下:
1 離合器只在起步和停車時候使用
2 起步前,踩離合,拉一下排擋杆進1檔,加油慢抬離合,車子起步
3 起步之後,如需加檔,快速輕抬油門(其實就是踩油門的腳“抖”一下而已),同時拉一下排擋杆,進2檔,繼續踩油門加速,相同方法近3檔,4檔,5檔。
4當車駛至彎前剎車點時,由於不需要左腳去操作離合器踏板因此可以用左腳剎車 (右腳從油門踏板抬開,再踩到剎車踏板上之間會有半秒左右的時間是油門剎車全不踩的,這樣的空閒時間叫惰性時間。較長的惰性時間對車手成績會有影響而左腳剎車可以避免惰性時間),同時右腳鬆開油門。 當車慢到你想要的速度以後,開始做降檔補油的動作——推一下排擋降至4檔,同時在推的過程裡面,用右腳去“拍”一下油門踏板,拍的深度是油門行程的20%,這個動作叫THROTTLE BLIP,同時保持剎車,繼續推一下已經自動回位的排擋杆到3檔同時BLIP,相同方法到2檔,這時車已經行至進彎點,松剎車同時打方向進彎。
綜上所述,我們可以清楚地看到,Sequential Gear Box不是不需要離合器,只是進退檔時可以不踩離合器。
當然,以上所說的是傳統式機械式序列變速箱,而目前主流的電子序列變速箱就會設計的更精密,有一種是在變速箱上裝有傳感器,加檔時候由傳感器提供給電腦,電腦以瞬間切斷點火電路的方式完成“抖”油門的動作(POWER CUT)。 這套系統在各種賽車上廣泛應用。
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