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双离合变速箱为什么不用液力变扭器以改善换挡闯动问题?

2020-07-21 04:37阅读(96)

双离合变速箱为什么不用液力变扭器以改善换挡闯动问题?:感谢邀请,欢迎关注“旋转的方向盘”这里的换挡闯动应该指的是“换挡顿挫感”,事实上无论是CVT、AT还是

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感谢邀请,欢迎关注“旋转的方向盘”

这里的换挡闯动应该指的是“换挡顿挫感”,事实上无论是CVT、AT还是双离合都存在换挡顿挫的情况,只是明显不明显或者换挡逻辑聪明不聪明的问题。从结构及原理上看换挡平顺性应该是CVT>AT>DCT,但是影响换挡顿挫不光是变速箱硬件结构的问题,和变速箱控制单元的智能程度、动力传递调教等也有密不可分的关系。

双离合为什么不用液力变矩器

简单的说用了就没有双离合的优势,其结构原理对换挡顿挫的弱化没有那么理想。

液力变速器它是发动机和变速箱之间的一个柔性连接装置,变矩器依靠封闭空间的油液进行动力传递。变矩器的泵轮连接发动机飞轮,另一端的涡轮连接变速箱,中间为导轮,导轮由于是特殊叶片设计所以有增扭作用,而变矩器也可以在特定转速进行锁止。它的存在不仅可以避免发动机和变速箱之间的硬性连接造成冲击、震动还有变矩的功能,可以看做是一个自适应的变速装置,还能缓和变速箱对发动机的负载。

双离合的换挡逻辑简单的说就是:当某档位正在工作的时候,下一个档位就已经挂上等待就绪,一旦升档离合接上就可直接驱动。因此双离合由于特殊换挡原理的原因,就是加上液力变矩器也不能解决变速箱换挡顿挫的问题,最多也只是缓和一些。而这样做不仅仅提升了成本,还加大了动力损耗、同时油耗增加、降低传递效率,这样就和双离合以最大优势而著称的“高效”初衷背道而驰了。另外一点虽然液力变矩器可以实现对动力的“柔性”传递以及“变矩”,对输出平顺有缓和影响,这些往往在起步、低速时段,而一旦达到某一速度变矩器锁止后它仍会丧失柔性传输的优势。所以,让双离合加上液力变矩器就不如直接用AT或者CVT变速箱了,反而丧失了双离合最大的优势。这也是本田的带变矩器的双离合(严格说它并不是双离合)不能普及被广大车企接纳的主要原因。

影响双离合换挡顿挫另一大因素-TCU

我们都知道换挡时车速一定,突然档位变换就会形成新的传动比,在短暂换挡的一瞬间发动机和变速箱贵形成转速差,哪怕有液力变矩器的存在它也只是柔性缓和转速差但根本不能抵消转速差。这就是无论是否有液力变矩器,任何变速箱都会有顿挫的现象,而这个顿挫是动力输出差造成的,只能缓和不能抵消。变速箱一般默认升档时发动机转速下降,降挡时发动机转速上升,而什么时候该升档或者降档就是由变速箱控制单元(TCU)来控制的。

TCU是变速箱的大脑,它在感知气门、车速、转速等传感器传递来的信息后进行综合分析按照既定设置的程序进行档位的控制。这个提前编写的程序就起到很大的作用,各个车企都会根据自己的变速箱及发动机匹配进行最佳程序的设定,如果匹配不佳就会出现严重的顿挫、延迟、动力缺失等问题,这就是为何有时要升级变速箱程序的原因。因此我们常说的变速箱智能不智能、聪明不聪明就是靠这个程序决定的。

双离合虽然换挡积极时间短,但是没有液力变矩器对动力的缓冲,一旦产生转速差顿挫就不能避免,尤其是低速状态下更明显。因为TCU在这个时候需要频繁进行换挡逻辑的思考,有时它甚至对实时车况的判断达不到精准的地步。比如,本来在2档,正常逻辑它会上3档但是你突然急加速插车,它有可能就降档,这是瞬时的转速差和预换挡逻辑差错就会出现顿挫和换挡延迟。

动力传递调教、技术突破

既然结构不能变,那就在材质、调教及技术上寻求平衡点。目前双离合一般都搭载在小排量的涡轮增压车型上,其最大的特性就是要最大限度发挥发动机性能。对于小排量车来说要么趋向性能,要么趋向经济,对于趋向性能的车来说一般都会弱化驾驶平顺性注重加速性。对于经济型车往往需要综合考虑成本、燃油性和动力等因素。因此搭载双离合虽然平顺性是弱势但是其它方面有优势,目前各个车企会在对变速箱的调教上找到一个平衡点,但如果以后有新的技术突破可以解决低档顿挫问题那双离合的春天才会真正到来。

总结

可以说双离合避免不了的低速顿挫是由其结构特性、运行原理以及控制单元决定的,如果加上液力变矩器后就需要在一定程度上改变双离合的结构、换挡逻辑,不过这样一来它就不是双离合变速箱了,双离合的优势也就没了。因为双离合它的研发初衷就是避免液力变矩器带来的动力损失,目前对双离合存在的问题也会在不改变其核心结构及原理的基础上进行突破,加了变矩器就是回到原点了,也不是双离合了。

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首先,换挡顿挫闯动并非双离合的专利。平顺性这东西,三分看硬件,七分看调校,在汽车行业高度电气化的今天,硬件早已不是决定性因素。

双离合最大的特点就是刚性传动,机械效率高,因此动力和油耗表现出色。但也正因为刚性传动,当变速箱的输入端(即发动机曲轴端)和输出端(车轮端)存在转速差时,动力总成就会产生硬碰硬的冲击,传递到车内就形成了顿挫/闯动。

液力变矩器的作用正好相反,它靠油液进行柔性传动,可以化解和缓冲传动的冲击,有助于提升平顺性(但不一定绝对平顺),但代价就是牺牲了传动效率,因为发动机的一部分动力转化成了油液的热量。开起来动力传递模糊,急加速时发动机转速迅速升高,车辆却没有与发动机转速匹配的加速感,俗称干吼不走。结果就是动力差、响应慢、油耗高。早年的自动挡车,油耗普遍高于同款手动挡版本,就是因为液力变矩器。随着排放法规加码,现在的车为了省油,都选择在3挡以上的中高速范围锁止液力变矩器,变成刚性传动,只在起步和低速范围使用液力变矩器的柔性传动,以便兼顾平顺性和传动效率。

双离合本来的优势是结构简单、体积小、传动效率高,如果加上液力变矩器,那么双离合这些优势岂不荡然无存了,要么动力和油耗损失太多,要么平顺性的改善不明显。同时变速箱的体积上去了,成本(硬件成本和标定成本)也上去了。目前大规模应用双离合的车型以横置布局的经济车型居多,对成本控制和发动机舱空间优化都格外敏感。解决方案应该奉行”除杂不引杂“原则,即解决一个问题,不能带来其他权重相当的新问题。给双离合加液力变矩器,很可能就违背了这个原则,得不偿失。

当然,世事无绝对。本田前几年就研发了一款带液力变矩器的8速双离合,最大可承受扭矩为270牛米,主要匹配旗下代号为K24的2.4L自然吸气发动机和L15B系列1.5T涡轮增压发动机。除了已经下线的东本思铂睿2.4L,目前搭载它的只有讴歌的TLX-L和CDX了,前者是2.4L,后者为1.5T。起步和D挡停车时利用液力变矩器的柔性传动,替代了离合器摩擦片的半联动,平顺,轻快,离合器的寿命大大提高。车速上来之后锁止液力变矩器,还可以发挥双离合传动效率高的优势。

这样的设计看起来很美好,但其实也有3个原因限制了它的推广。

1.最大可承受扭矩只有270牛米,无法匹配自家动力较强的发动机,如2.0T、3.5L V6。

2.基于本田之前的平行轴5AT研发,又加入了液力变矩器,变速箱的体积较大,没有发挥出双离合体积紧凑的优势。这对于发动机舱空间寸土寸金的横置车来说很受限制。

3.成本较高,不适合物美价廉的中低端车型。

双离合是一种易做难精的变速箱。随着时间的推移,有些主机厂对于双离合的标定水准越来越完善,除了起步半联动的抖动是物理结构瓶颈难以逾越,其他工况完全可以靠细腻的标定来兼顾换挡速度、传动效率和平顺性。

本人既有6AT的7代凯美瑞,也有6DSG的大众蔚揽。论平顺性表现,二者各有千秋,在特定场景都存在”规定动作“般的顿挫。前者胜在起步和泊车时确实丝般顺滑,保持了AT车固有的优势,但是4-5、5-4挡切换有明显顿挫和动力中断,冷车时更严重,6挡时油门松开再踩偶尔也会闯动。后者3-6挡之间基本没有顿挫,不论升档降挡都是快狠准,但起步和泊车半联动抖动难以避免,3-2挡收油再给油动力衔接慢半拍,并且接合瞬间顿挫也很明显。如果天天堵车严重,那么凯美瑞的6AT确实开起来更舒服,相比之下,蔚揽则会加剧你的拥堵焦虑。不堵车的时候,还是蔚揽的双离合更爽,换挡干脆利落,动力来得又快又直接,220马力的2.0T,比180多马力的2.5L还省油,凯美瑞的动力输出则充满了油腻感,急加速拼的不是性能,而是嗓门。

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通过液力变矩器增加双离合变速器的换挡平顺性,这是行不通的,不知道大家知不知道,车企们为什么选择双离合变速器?这就要从双离合变速器的特点,以及当今汽车市场的潜规则开始说起。


双离合变速器的特点

  • 缺点分析

双离合变速器优缺点鲜明,车主现在感受到的只是这款变速器的缺陷,换挡顿挫,车辆低速行驶不平顺,变速器离合器甚至出现过热现象,以至于变速器进入热保护状态。

  • 优点分析
  • 双离合变速器也有显著的优势,便是车辆换挡速度非常快,零点几秒的时间就可以完成换挡,而如此快的换挡速度,主要得益于变速器的双离合模块和换挡执行器,双离合只有两个摩擦片,通过控制摩擦片的压力,实现离合器快速结合,另外,变速器每次换挡之前,其换挡执行器都已经做好了充分的准备,所以,双离合变速器相比于传统的AT变速器,节省了换挡的时间。

    变速器每次换挡时,为了保证换挡平顺性,发动机扭矩都有突然的丢失现象,而换挡速度越快,发动机扭矩丢失感越小,所以,车主驾驶双离合变速器时,由于换挡速度非常快,车主们可能都感受不到发动机扭矩丢失现象。

    双离合变速器的这些特点,已经表明了它确实可以满足一些消费者的驾驶需求,另外,现在是小排量涡轮增压发动机的时代,也都是强调车辆加速性、应答性的时代,所以,双离合变速器凭借着快速的换挡时间,较好的应答性,获得了广大车企的青睐。

    汽车燃油消耗

    随着汽车排放法规的日益严格,政府以及各车企,都在想方设法降低车辆燃油消耗,甚至制动了企业平均油耗这一概念。

    现在的双离合变速器,其传递效率超级高,几乎可以达到98%以上,这样的传递效率使得发动机输出的能量损失非常小,车辆燃油消耗显著降低。

    而增加液力变矩器,显然是抑制双离合变速器的优点,来改善DCT变速器的缺陷,这明显是行不通的。如果感兴趣,欢迎关注“汽车概况”!

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    双离合变速箱如果加装一个液力变矩器肯定能改善换档闯动的问题,但是为什么厂家不加呢?我们都能想到的办法,厂家就不用说了。但是厂家为什么不这么做呢?难道厂家真的比我们傻吗?

    其实这个问题很简单,厂家考虑的更全面一些。首先双离合变速箱体积已经足够大了,如果在加装一套变矩器,那么变速箱长度至少要增加300mm。对于横置前驱平台来讲,这样笨重的变速箱根本装不下,没有实际应用意义。其次就是系统过于复杂,带来更多不确定的因素。首先变矩器并不能代替离合器,变矩器只有低速时才具备缓冲、放大扭矩的作用,车速提升后变矩器内的离合器片会自动锁止来降低油耗。

    锁止晚一些可以降低换档顿挫感,但是油耗高。锁止过早变矩器就相当一个直通的连接件、这时候双离合的弊端就会展现出来。变矩器缓冲作用没有发挥出来,顿挫依然存在。无论是逻辑控制还是硬件控制都要复杂一些,甚至有画蛇添足之嫌。首先变矩器工作需要液压油/变速箱油支持:

    变矩器如何与双离合器衔接是一个问题,起码要解决油路问题。下图是双离合变速箱:
    如何与变矩器完美衔接还是一个问题。毕竟无故增加了N多零部件,还要考虑好用耐用的问题。本田解决了技术难题,曾经做过类似的8DC变速箱,曾经用在讴歌思铂睿等车型上。
    本田的双离合变速箱结构与其他双离合变速箱明显不一样,并没有采用“套筒”的方式去做双离合变速箱,而是用了自己的平行轴变速箱的结构:两组离合器并行排列,如下图:

    液力变矩器只与偶数轴相连,这样就轻松解决了变矩器如何与双离合器衔接的难题。这种平行轴变速箱本田持有很多专利,因此别人很难做出类似的变速箱。其实这就是本田独有的平行轴变速箱,你说他是自动变速箱吧,他还有两个离合器,你说他是双离合变速吧,他又和平行轴变速箱一样。

    其实这个变速箱就是两个平行轴变速箱拼到一块的,因此体积庞大、应用上也受到一定的限制。例如购车价格不便宜,低速挡顿挫感依然存在。顿挫原因是本田汽车在调教上更倾向于动力导致的,为了在起步是取得良好的印象、因此一二挡齿比设定有些高,这样做车子起步更轻盈,代价就是低速顿挫。

    可以看出来种种原因导致本田放弃了这款变速箱,对于其他厂家来讲研发制造这样的变速箱则是非常困难的。也没有必要去深研发、把精力用双离合变速箱上才是正确的选择!

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    用液力变矩器和at有什么区别?双离合的优势就在于传动直接传动效率高。液力变矩器效率只能到70%-80%,双离合可以达到95%。

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    双离合变速箱也用液力变矩器?
    那还叫什么双离合变速箱呢?双离合变速箱和AT变速箱的主要区别是,双离合变速箱使用两套离合器来连接发动机和变速箱,而AT变速箱主要依靠液力变矩器来连接发动机和变速箱,这两种变速箱内部结构和原理是不一样的,所以AT变速箱用不了双离合,双离合变速箱也用不上液力变矩器。目前为止只有本田这个技术狂人把液力变矩器和双离合结合在一起,这种变速箱结构说是双离合,其实和本田自己的双平行轴AT变速箱差不多,而且效果并不理想,所以本田也没有大量使用就淘汰了。
    双离合变速箱内部结构其实就是手动变速箱,只不过离合器和换挡是依靠机电单元控制的,通过机电单元对两套离合器分别控制,
    从而实现类似自动档车型的操作便利性。如果给把双离合换成液力变矩器,变速箱也就没法正常工作了。

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    本田的8速双离合就用了液力变矩器,但没有大量投产。别的厂家为什么不用,其实就是成本的原因!加了液力变矩器虽然解决了顿挫的问题,但也增加了生产的成本!同时也降低了换挡速度,双离合的优势就是换挡快,省油!

    加上液力变矩器没有了价格的优势,换挡也不快了,也没那么省油了!你告诉我我为什么不用性能更稳定的at?

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    要想开好DCT的车,必须是很熟悉MT的老司机才行……

    DCT在低速行驶不如AT、CVT感受好的原因是太讲究脚法等等驾驶技术,但是跑起来了绝对秒杀AT和CVT!而且DCT的换挡速度快、传动效率仅次于MT……

    最后送给开不惯双离合的人四句话:人笨怪刀钝,切肉把手割,刀钝石头磨,人笨莫耐何!

    以驾驶技术来分配的话CVT适合初级班 ,AT适合入门班 ,双离合当然是中级班 ,至于手动挡是高级班,完全是老司机才可以驾驭的存在,看看终有一款适合你!

    这里说的是驾驶技术,双离合有手动挡的特性,开它需要技巧,不是人人都驾驭得了的,在什么车都开得了的人眼里它的机械直传效率能让人找到手动挡的感觉,不是汽车机械小白能理解的......

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    用双离合就是为了节约成本,你让它加上液力变矩器?那还不如直接上AT变速箱