自动挡还是手动档?这是购车者必然会面对的问题。经常能够看到由此引发的一系列争论:“手档才是展示驾驶乐趣的王道”、“自排才是享受潇洒的最佳”云云。目前市面上出手的车型有舵种变速箱可以选择,除了传统的手动档、自动档,还有较新的手自一体变速箱和CVT无极变速箱。越来越多的车厂在推销新车时都在变速箱上做文章,消费者在多向选择的同时是不是更加迷惑、更加摇摆?
因此在这里,我们为大家详解市面上几大变速箱的原理和特性,带您结合理论与实际,希望您在看完之后有深入的了解。本文有些部分属于机械讲解,有些部分属于技巧讲解,各位看官可以根据实际需要进行选择。
首先我们必须弄清楚的一个问题是:汽车为何要有变速箱?
简单的说,高性能和低性能汽车的发动机虽然有很大的差别,但是在日常行车中最常用的转速都在2000-5000rpm之间,但是车轮在行车中却很难达到这样高的转速,也不需要达到这样高的转速,所以在发动机输出轴和车轮之间就需要有一个装置来将发动机输出轴上的高转速降下来,这个装置就是变速箱。
另外,汽车行驶中的各个阶段,所需的驱动力也不同。起步、爬坡情况下需要的驱动力最大,其他情况则只需较小的驱动力就能够完成。因此,我们还需要一个可以根据行车状况来改变驱动力大小的装置,这个装置也是变速箱,它能够以改变转速的方式来改变力的大小。
这就是汽车之所以要配备变速箱的最基本的原因。打个比方,如果用看足球比赛的眼光来看待汽车,那么发动机就可以看做足球场上的球员,无论前进还是后退的动力都需要由它提供;而变速器则是针对目前形势所布置下的一套战术,起步加速用低档完成,高速行驶用高档胜任;而驾驶者就是球队的教练,老谋深算的教练总可以有惊无险,青涩稚嫩的教练偶尔会忙中出错。
下面我们开始认识各类变速箱,先从最历史悠久的手动变速开始吧。
手动变速箱的构造
1.离合器工作原理
在了解手动变速箱之前,让我们先了解一下手动变速箱上的一个“关键部位”——离合器的工作原理。
车辆在运行之时,发动机是持续运转的。但是为了符合汽车行驶上的需求,车辆必须有停止、换档等动作,因此必须在发动机对外连动之处,加入一组机械结构来根据需求中断动力的传递,或者在发动机持续运转的情形之下,达成让车辆静止或是进行换档的需要。这组机械结构便是动力接续装置。一般车辆上使用的动力接续装置有离合器与扭力转换器等两种。这里重点向大家介绍离合器。
离合器被装置在发动机与手排变速箱之间,负责将发动机的动力传送到手排变速箱。飞轮与发动机的输出轴固定在一起。在飞轮的外壳之中,以一个圆盘状的弹簧连接踏板,另外还有一个摩擦盘与变速
箱输入轴相连。
当离合器踏板释放时,飞轮内的压板利用弹簧的力量,紧紧压住摩擦板,使两者之间处于没有滑动的连动现象,达成连接的目的,而发动机的动力便可以透过这一装置传递至变速箱,完成动力传动的工作。
而当踩下踏板时,机械结构将向弹簧加压,使得弹簧的外围翘起,压皮便与摩擦板脱离。此时摩擦板与飞轮之间已无法连动,即便发动机持续运转,动力仍不会传递至变速箱及车轮,此时,驾驶者便可以进行换档以及停车等动作,而不会使得发动机熄火。
2.手动变速器的基本构造:
手动变速是最基本的变速系统,也是最历久不衰的变速形式。它是原理是以不同大小的齿轮配对,得到多组不同的传动比,变速箱英文“gearbox”便是“齿轮箱”之意。每组传动比就是一个挡位,在行车中根据所需的输出力量不同而要切换不同挡位。换挡时,要通过离合器先将发动机的动力断
开,然后以人手操纵拨叉,切换变速箱内的齿轮组。输入轴、齿轮组、输出轴及换挡拨叉,构成手动变速箱的主要部分,离合器则在外部协助顺利换挡。
好的手动变速箱应该具备:
1)齿比编排合理
齿比即传动比,一台5前速手动变速箱,会有5组传动比(加上一组后挡传动比),传动比从大到小依次便是1至5挡。各个挡位间的传动比分布,直接影响车辆行进中动力衔接的畅顺性,通常要求低挡能有力加速,高挡能达致高速同时省油,各挡间的距离要均匀。
2)挡闸手感要好
挡闸应有精确的卡位,合理的横向和纵向行程,挡杆长度要适中,挡杆头的握感也要符合手形和便于操作。手感好的挡闸不但减低挂错挡的机会,更能让每一次换挡都成为乐趣。
3)踏板易于操作
离合器要有清晰的接点和适中的重量、行程,制动和油门的位置也要适中,让双脚感觉自然,不能偏向一边;跑车或赛车为便于驾驶者做“跟趾”等特殊动作,会有特别的考虑。
手动挡驾驶小窍门:
1)换挡时机:“听声音换挡”是教车师傅传授的方法,这对老式的汽车是适用的。但对新式轿车来说,因每部车发动机声音、车厢隔音都不同,“听声换挡”并不科学,最正规的方法是看转速表,当到达某一
适当转速时便换挡。例如轿车在日常行驶时,可以在2500rpm左右换挡,需要发挥性能时,则提高至4000rpm甚至更高才换挡。具体的最佳换挡转速视车而定,以将转速保持在扭力最佳范围内为原则,可多作尝试摸索。
2)换挡快慢:从加速的需求来说,换挡动作越快越好,因为可以缩短动力传递的“真空期”。但在日常使用上,为了保护变速箱尤其是同步齿,每次换挡都应在空挡位置稍作停顿,再挂入下一挡。闪电般的换挡看起来技术高超,实际上是对变速箱的摧残。
3)两脚离合:现今的手动变速箱都有同步器,换挡时无须像过去的老师傅那样做“两脚离合”动作。但如果你曾学过“两脚离合”又能较熟练运用的话,这种方法仍有助于延长变速箱的寿命。4)追求畅顺:要让动力顺利衔接,每次换挡接上离合器前,要以适当的转速去配合。每部手动挡汽车齿比编排都不同,各挡之间的转速配合也因车而不同。“畅顺”是驾驶手动挡车最高的境界,如果你能做到加挡、减挡时车上乘客毫无感觉,你便绝对是开手动挡的高手了。
自动变速箱构造原理
1.认识“液力变矩器”
自动变速箱相对于手动变速箱,能够自动完成与换挡有关的一切动作,解放了驾驶者,使驾驶者能够
只在加速、减速和转向这“行进三要素”之间加以注意便可,真正使驾驶变得简单。而自动变速箱相对于手动变速箱来说,“液力变矩器”就发挥了和离合器同样重要的作用。
当汽车工业发展到上世纪30年代,一些消费者开始对于控制油门、剎车以及离合器等三个踏板的复杂操作模式感到厌烦。机械工程师开始思考如何简化使用的过程。液力变矩器便是在这样的情形之下被导入汽车产品,成就了全新的驾驶概念。
液力变矩器取代了传统的机械式离合器,被装置在发动机与自排变速箱之间,能够将发动机的动力平顺的传送到自排变速箱。
液力变矩器的工作方式与离合器之间截然不同。在液力变矩器之中,一侧为发动机动力输出轴,直接与泵轮外壳连接。而在液力变矩器的另一侧,则有一组涡轮,透过轴与变速系统连接。导轮与涡轮之间没有任何直接的连接机构,两者均密封在液力变矩器的外壳之中,而液力变矩器之内则是充满了黏性液体。
当发动机低速运转时,整个液力变矩器会同样以低速运转,泵轮上的叶片会带动液力变矩器内的黏性液体(液压油),使其进行循环流动。但是由于转速太低,液体对于涡轮所施加的力量并不足以推动车辆前进,车辆便可静止不动,可达到离合器分离的效果。当踏下油门,发动机转速提
升,泵轮的转速将会同步提升,液力变矩器内的液体流速持续增加,对于涡轮的施加的力量继续增加,当这种力量超过导轮运转的阻力时,导轮便可运转,动力也被传递至变速系统及车轮,并带动车辆前进,最终达到动力传递的目的。
上海通用别克凯越HRV的自动变速器
2.自动变速箱的基本构造
自动变速箱的组成部件包括液力变矩器、行星齿轮和液力操纵机构,其中液力变矩器完成动力传输的过程,而多组行星齿轮与涡轮连接,通过锁止个别齿轮,可以达到不同的传动比。液压操纵机构会根据发动机的负荷等状态自动操作行星齿轮,实现自动换挡。当主动的涡轮低速转动时,从动涡轮可以静止不动,因此取代离合器解决了停车的问题。
过去的自动变速箱是纯机械结构,对速度变化的反应较慢。80-90年代开始加入电子控制元件,使自动变速箱更进一步智能化,用电脑控制更准确的换挡时机、更合理地选择适当的挡位,最新的功能还可以适应驾驶者的风格,作出快慢不同的反应。新一代自动变速箱的换挡平顺性也有明
显的提高。
自动变速箱的缺点是内部结构比较复杂,传动效率比手动变速箱低,所以相同发动机配上自动变速箱,动力性会比配手动变速差,而同等工况下油耗也会大一些。
手动档汽车驾驶技术自动档驾驶小窍门:
1)kickdown:所有自动变速箱都有一个特性,当油门被快速踩到底时,变速箱会自动降低挡,籍此提高发动机转速增强动力。源自西方汽车界的“kickdown”一词非常生动地形容了这个将油门踏板快速一脚踩到底的动作(我们也不到什么中文词语可以替代)。不同车的kickdown反应有别,有些车对油门敏感,很容易便能kickdown降挡;有些则较为迟钝,要用力踩尽油门踏板再滞后片刻,变速箱才有反应。Kickdown是驾驶自动挡的基本技巧,在中段加速、发力超车时
都要用到,应该熟悉自己车子的kickdown特性。
2)停车空挡:自动挡短暂停车,例如等待交通灯时,只需踩住刹车踏板,挡位保持在D挡即可。但如要作时间较长的停车,例如超过2分钟,则应将挡位拨向N挡。长时间D挡停定,会令变速箱内油液升温,时间太长会烧坏变速箱,但数十秒内的短时间停车便不必频繁切换D与N挡。另外,大部分自动变速箱从R到N、D到N以及R到D挡,都无须按下挡杆上的释放按钮,可
以加快操作速度。
3)手动选挡:绝大部分自动变速箱的挡闸有P、R、N、D、3、2、L等挡位,除最常用的D外,后面的3、2、L是可供手动选定的行车挡位,可在上下坡、连续过弯等场合选定挡位,避免变速箱不必要的挡位跳动。其中L挡特别用于下坡时借助发动机制动。
4)维修保养:自动变速箱的保养费用要比手动变速箱高,主要是换变速箱油的费用。自动变速箱内的专用耐高温液压油,通常约2-3万公里就要换一次,每次换的量也大,约是手动变速箱
的3~4倍,换油花费要比手动变速箱高。
5)拖车:P挡时强行转动驱动轮,会拖坏自动变速箱。自动变速车在拖车时,应将驱动轮离地。将变速箱放在N挡也可,但多数自动变速箱不回P挡是不能拔出钥匙的。开自动变速车违章停
车可能招致拖车时,一定要特别注意。
怎样才是好的自动变速?
1)换挡流畅,冲击小,最好是平顺得难以察觉;
2)Kickdown反应快、感觉要平顺流畅;
3)具有运动、雪地、省油等模式供驾驶者选择,或能够智能化地适应行车的环境。
4)对动力的损耗减至最低。