解 利 梅天放

天津市東麗區(qū)東海汽車修理廠

簡介檔位重疊式自動變速箱技術(shù)

解 利 梅天放

天津市東麗區(qū)東海汽車修理廠

變速器的應(yīng)用范圍很廣，不僅汽車行業(yè)上應(yīng)用，其他行業(yè)機(jī)械上也廣泛應(yīng)用，如航空、輪船、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等等，目前國內(nèi)對自動變速箱研發(fā)制造技術(shù)是一大弱勢，如何自主研發(fā)一款自主品牌的自動變速箱，與國外現(xiàn)有技術(shù)相比使其換檔時(shí)間更短、動力傳輸不中斷、傳輸扭矩大、換檔程序更加簡單優(yōu)化、充分節(jié)約能源等等，從這些技術(shù)方面超越其它國家是一項(xiàng)技術(shù)上的突破也是一項(xiàng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

檔位重疊式變速箱專利技術(shù)與其它國家領(lǐng)導(dǎo)多年的變速箱技術(shù)產(chǎn)業(yè)比較，不斷優(yōu)化變速箱技術(shù)，達(dá)到最高使用和設(shè)計(jì)需求，推進(jìn)完善我國的變速箱技術(shù)進(jìn)入世界前列。

在介紹檔位重疊式變速箱專利技術(shù)前請大家回答下面幾個(gè)問題：

1.什么車什么型號的變速箱換檔時(shí)間最短 換檔速度最快

2.什么車什么型號的變速箱每個(gè)檔位切換時(shí)沒有斷點(diǎn) 動力傳輸不中斷

3.什么車什么型號的變速箱多檔可同時(shí)驅(qū)動車輛 傳輸扭矩大

4.什么車什么型號的變速箱換檔很隨意 沒有檔位干涉油耗低

5.什么車什么型號的變速箱控制最簡單 換檔最簡單 結(jié)構(gòu)最簡單

6.什么車什么型號的變速箱能回收再利用發(fā)動機(jī)制動能量

手動變速箱與自動變速箱（CVT除外）換檔原理都知道不必再說了，但是它們的共同缺陷是：各個(gè)檔位間轉(zhuǎn)換存在檔位干涉；檔位不能重疊工作只能一個(gè)檔工作，這就點(diǎn)影響了換檔效率、換檔速度、動力傳輸扭矩、換檔與跳檔隨機(jī)靈活性、不能多檔同時(shí)工作、需要減負(fù)換檔、干涉摩擦促使油溫高使用壽命短、發(fā)動機(jī)制動不能回收再利用、CVT傳輸扭矩小等缺陷。檔位重疊式自動變速箱的出現(xiàn)解決了以上存在的缺陷，達(dá)到最高使用和設(shè)計(jì)需求，換檔時(shí)間最短、換檔速度最快、沒有斷點(diǎn)、動力傳輸不中斷、傳輸扭矩大、沒有檔位干涉油溫低油耗低壽命長、控制最簡單、換檔最簡單、結(jié)構(gòu)最簡單、能回收再利用發(fā)動機(jī)制動能量等優(yōu)點(diǎn)，下面逐一介紹檔位重疊式自動變速箱與AT AMT DCT CVT自動變速箱相對比的優(yōu)點(diǎn)。

什么車什么型號的變速箱換檔時(shí)間最短 換檔速度最快

常見自動檔變速箱的換檔方式為：1發(fā)動機(jī)減負(fù)相當(dāng)于抬油門，2斷開工作檔位，3接合所需檔位，4發(fā)動機(jī)增負(fù)相當(dāng)于踩油門，這樣看出每升一個(gè)檔位需要四個(gè)步驟，如果這個(gè)變速箱是六個(gè)檔位則需要24個(gè)步驟。如果每個(gè)步驟需要0.2s，那么每換一個(gè)檔需要0.8s，六個(gè)檔都完成一遍需要4.8s。平行軸與AT自動變速箱換檔過程大體如上所述。

又如AMT變速箱每升一個(gè)檔位時(shí)需要：1.發(fā)動機(jī)減負(fù)；2.離合器分離；3.工作檔位同步器分離；4.所需檔位同步器結(jié)合；5.離合器結(jié)合；6.發(fā)動機(jī)增負(fù)六個(gè)步驟；如果這個(gè)變速箱是六個(gè)檔位則需要36個(gè)步驟，如果每個(gè)步驟0.2s，那么每換一個(gè)檔位需要1.2s，六個(gè)檔需要7.2s。

再舉個(gè)DCT雙離合升檔例子：在掛入D檔時(shí)，1.首先1檔同步器齒輪結(jié)合，2.雙離合器結(jié)合一軸一檔工作，3.此時(shí)二軸上的倒檔離合器斷開，4.并使二檔同步器結(jié)合，5.雙離合斷開輸入軸一，結(jié)合輸入軸二，此時(shí)二檔工作，6.一軸上的一檔離合器斷開，7.結(jié)合三檔離合器，8.雙離合器斷開二軸，9.接合一軸，三檔工作，10.二檔離合器斷開，11.結(jié)合四檔離合器，12.雙離合器斷開一軸，13.結(jié)合二軸，四檔工作，14.三檔斷開，15.結(jié)合五檔，16.離合器斷開二軸，17.結(jié)合一軸，五檔工作，18.四檔斷開，19.掛入六檔，20.雙離合器斷開一軸，21.結(jié)合二軸，22.六檔工作，六個(gè)檔整個(gè)過程需要22個(gè)步驟，如果每個(gè)步驟需要0.2s，六個(gè)檔不停地?fù)Q檔一遍需要4.4s。

再如DCT變速箱行駛在三檔時(shí)下個(gè)檔需要在二檔還是四擋，如果在四檔，那么在突然加速超車需要強(qiáng)制降檔時(shí)還得把四檔摘下?lián)Q入二檔，如果在二檔那么在需要升檔時(shí)還得把二檔斷開再換入四檔，這樣就延長了換檔時(shí)間。

檔位重疊式變速箱由于各個(gè)檔位具有超越功能的專利技術(shù)，檔位可重疊或疊加工作，沒有檔位干涉，所以換檔時(shí)不需減負(fù)、斷開工作檔位和增負(fù)步驟，只需一個(gè)步驟：接合所需檔位，減少了減負(fù)、分離、增負(fù)3個(gè)步驟，假設(shè)每升一個(gè)檔需要0.2s，那么六個(gè)檔都走一遍需要1.2s。同樣都是六速的變速箱從一檔到六檔換檔時(shí)間可以看出，平行軸式變速箱需要4.8s，AMT變速箱需要7.2s，DCT式變速箱需要4.4s，而且這些換檔過程幾乎在動力傳輸中斷過程中完成的，而檔位重疊式變速箱只需1.2s，并且在動力傳輸不中斷的過程中疊加完成的。而且在坡度大需要強(qiáng)制降檔情況下斷開工作檔位即是所需檔位，所有檔位升降都是如此，由此不難看出哪種變速箱是換檔最快的變速箱了。

什么車什么型號的變速箱每個(gè)檔位切換時(shí)沒有斷點(diǎn)和動力傳輸不中斷

大家肯定說是CVT無級變速箱了，其次是AT（某個(gè)檔位沒有斷點(diǎn)）DCT在換入下一個(gè)檔前也必須先斷開工作時(shí)的離合器，兩個(gè)離合器輪番接合。

舉個(gè)例子，開手動檔的車拖車在換檔時(shí)拖車?yán)K下垂彎曲，其實(shí)這時(shí)就是換檔過程中的動力中斷，即換檔斷點(diǎn)。此斷點(diǎn)發(fā)生在減負(fù)、斷開工作檔位與接合所需檔位時(shí)間段內(nèi)，隨后繩子逐漸拉直瞬間再沖進(jìn)一下影響換檔平順，自動變速器優(yōu)化到最佳狀態(tài)也會存在動力傳輸中斷的問題，為什么直升飛機(jī)不能使用變速箱，因?yàn)樵谏禃r(shí)換檔存在動力中斷問題，不像汽車在動力中斷時(shí)有地面拖著，而飛機(jī)在動力中斷時(shí)會往下掉，存在很高的危險(xiǎn)性。萬一一個(gè)檔掛不上就會失去動力掉下來，而檔位重疊變速箱假如掛不上所需檔時(shí)工作檔位還在工作，這樣保證飛機(jī)不會失去動力掉下來。平行軸 AT DCT AMT變速箱換檔都存在此問題。

檔位重疊式自動變速箱每個(gè)檔位切換時(shí)沒有斷點(diǎn)，上面所述出現(xiàn)動力中斷發(fā)生斷點(diǎn)的位置在減負(fù)、斷開工作檔位和接合所需檔位之間，而檔位重疊式自動變速箱它的升檔過程只是一個(gè)步驟接合所需檔位，不用斷開工作檔位、增減負(fù)荷，直接檔上加檔或減檔。由此不難看出檔位重疊式變速箱是沒有斷點(diǎn)和動力傳輸不中斷的變速箱。

什么車什么型號的變速箱多檔可同時(shí)驅(qū)動車輛傳輸扭矩大

在AT CVT DCT AMT和平行軸變速箱中由于存在檔位干涉只能一個(gè)檔工作，不存在多檔同時(shí)驅(qū)動車輛，比如在一檔起步時(shí)二三四五六檔離合器在干涉摩擦狀態(tài)，不能參與工作，反而干涉摩擦在阻止變速箱運(yùn)轉(zhuǎn)。CVT變速箱使用鏈條傳動，因鏈條接觸面小使得傳輸扭矩小急加速容易打滑。

檔位重疊式自動變速箱由于不存在檔位干涉，所以可以多檔同時(shí)驅(qū)動車輛，比如在一檔起步時(shí)二三四檔離合器可工作在摩擦驅(qū)動狀態(tài)增加驅(qū)動扭矩。舉個(gè)推車?yán)右惠v汽車一個(gè)人推與三四個(gè)人一起推各自承載力矩是不一樣的?？傮w驅(qū)動扭矩由一個(gè)檔分?jǐn)傇诙鄠€(gè)檔位，增加了傳輸扭矩。由此不難看出檔位重疊式變速箱多檔可同時(shí)驅(qū)動車輛傳輸扭矩大。

什么車什么型號的變速箱換檔很隨意 沒有檔位干涉

換檔的方式有升檔、降檔、跳檔，跳檔分奇數(shù)跳檔、偶數(shù)跳檔和奇偶數(shù)間跳檔，但是DCT雙離合變速箱不能實(shí)現(xiàn)奇數(shù)或偶數(shù)跳檔，如5－3 2－4等，CVT也是不能跳檔，但是AT和AMT可以跳檔，但是都需要4－6個(gè)步驟，如AMT從2檔跳四檔，首先1發(fā)動機(jī)減負(fù)，2離合器分離，3二檔同步器分離，4四檔同步器接合，5離合器接合，6發(fā)動機(jī)驅(qū)動，需要6個(gè)步驟。而檔位重疊式自動變速箱從二檔跳到四檔只需一步：四檔離合器接合。

檔位重疊式自動變速箱由于各個(gè)檔具有超越功能的專利技術(shù)，多個(gè)檔位工作高檔位為所需檔位時(shí)低檔位為超越狀態(tài)；中間檔位為所需檔位時(shí)高于所需檔位為驅(qū)動摩擦狀態(tài)，低于所需檔位為超越狀態(tài)；低檔位為所需檔位時(shí)高檔位為驅(qū)動摩擦狀態(tài)，可重疊或疊加工作，從而不存在檔位干涉，不管升檔、降檔、跳檔，跳檔分奇數(shù)跳檔、偶數(shù)跳檔和奇偶數(shù)間跳檔都只需一步。由此不難看出檔位重疊式變速箱換檔很隨意沒有檔位干涉。

除了CVT只能在一個(gè)檔位工作沒有檔位干涉，AT AMT DCT和平衡軸變速箱都存在檔位干涉，如果同時(shí)兩個(gè)檔或多個(gè)檔同時(shí)工作時(shí)變速箱輸入與輸出軸抱死不動，嚴(yán)重時(shí)傳動軸折斷或變速箱報(bào)廢，甚至發(fā)生車禍。檔位重疊式自動變速箱沒有檔位干涉，沒有檔位干涉不僅換檔很隨意，還有個(gè)更大的優(yōu)點(diǎn)是沒有干涉摩擦，變速箱的油溫來源于離合器片與制動器片干涉摩擦，齒輪摩擦，軸承摩擦，以上看出產(chǎn)生熱量的主要是干涉摩擦。一般變速箱的容油量為6至10l，工作時(shí)的油溫在100℃左右，從100℃的油溫能看出什么問題：用汽油把6－10l變速箱油加熱到100℃需要損耗多少燃料，而且一邊在燒一邊在散熱，相當(dāng)于一直在損耗燃料－汽油，由此看來干涉摩擦是阻止變速箱傳動和產(chǎn)生高溫和損耗燃油的主要來源，比如本田5速變速箱工作在二檔時(shí)，一檔和三四五檔離合器為干涉摩擦，而檔位重疊式自動變速箱在二檔時(shí)一檔為超越摩擦，摩擦系數(shù)接近軸承，和三四五檔離合器為驅(qū)動摩擦，即所低于工作檔位的為超越摩擦，高于工作檔位的為驅(qū)動摩擦。驅(qū)動摩擦為有用功，干涉摩擦為無用功阻止變速箱運(yùn)轉(zhuǎn)油溫高增加油耗。

什么車什么型號的變速箱換檔控制最簡單 換檔最簡單結(jié)構(gòu)最簡單

AT AMT DCT和平衡軸變速箱換檔控制需要四到六個(gè)步驟，需要復(fù)雜的閥體控制離合器，有變矩器或雙離合結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

檔位重疊式自動變速箱換檔簡單；控制簡單；結(jié)構(gòu)簡單。

換檔簡單：每換一個(gè)檔位只需一個(gè)步驟。

控制簡單：只有離合器油壓與換檔油壓兩條油壓控制整個(gè)換檔。

結(jié)構(gòu)簡單：不需要閥體 雙離合和變矩器

什么車什么型號的變速箱能回收發(fā)動機(jī)制動能量

CVT AT AMT DCT和平衡軸變速箱在車輛需要發(fā)動機(jī)制動時(shí)，都是采用發(fā)動機(jī)的力量來實(shí)現(xiàn)，不能回收再利用。而檔位重疊式自動變速箱采用裝在變速箱或車輪上的發(fā)電機(jī)回收制動能量來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)制動，回收的能量轉(zhuǎn)換成電能存儲在蓄電池內(nèi)再用來驅(qū)動車輛節(jié)約能源。

總之檔位重疊式自動變速箱與其他變速箱相比，具有換檔速度最快、動力傳輸不中斷、傳輸扭矩大、沒有檔位干涉油溫低、油耗低、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、控制簡單、換檔簡單、回收能源再利用等特點(diǎn)。具有一定的新穎性、實(shí)用性、創(chuàng)造性的價(jià)值來完善我國的變速箱技術(shù)進(jìn)入世界前列。

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