簡介檔位重疊式自動變速箱技術

解 利 梅天放

天津市東麗區東海汽車修理廠

簡介檔位重疊式自動變速箱技術

解 利 梅天放

天津市東麗區東海汽車修理廠

變速器的應用范圍很廣，不僅汽車行業上應用，其他行業機械上也廣泛應用，如航空、輪船、軍事、工業、農業等等，目前國內對自動變速箱研發制造技術是一大弱勢，如何自主研發一款自主品牌的自動變速箱，與國外現有技術相比使其換檔時間更短、動力傳輸不中斷、傳輸扭矩大、換檔程序更加簡單優化、充分節約能源等等，從這些技術方面超越其它國家是一項技術上的突破也是一項嚴峻的考驗。

檔位重疊式變速箱專利技術與其它國家領導多年的變速箱技術產業比較，不斷優化變速箱技術，達到最高使用和設計需求，推進完善我國的變速箱技術進入世界前列。

在介紹檔位重疊式變速箱專利技術前請大家回答下面幾個問題：

1.什么車什么型號的變速箱換檔時間最短 換檔速度最快

2.什么車什么型號的變速箱每個檔位切換時沒有斷點 動力傳輸不中斷

3.什么車什么型號的變速箱多檔可同時驅動車輛 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 結構最簡單

6.什么車什么型號的變速箱能回收再利用發動機制動能量

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：各個檔位間轉換存在檔位干涉；檔位不能重疊工作只能一個檔工作，這就點影響了換檔效率、換檔速度、動力傳輸扭矩、換檔與跳檔隨機靈活性、不能多檔同時工作、需要減負換檔、干涉摩擦促使油溫高使用壽命短、發動機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解決了以上存在的缺陷，達到最高使用和設計需求，換檔時間最短、換檔速度最快、沒有斷點、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、結構最簡單、能回收再利用發動機制動能量等優點，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點。

什么車什么型號的變速箱換檔時間最短 換檔速度最快

常見自動檔變速箱的換檔方式為：1發動機減負相當于抬油門，2斷開工作檔位，3接合所需檔位，4發動機增負相當于踩油門，這樣看出每升一個檔位需要四個步驟，如果這個變速箱是六個檔位則需要24個步驟。如果每個步驟需要0.2s，那么每換一個檔需要0.8s，六個檔都完成一遍需要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變速箱每升一個檔位時需要：1.發動機減負；2.離合器分離；3.工作檔位同步器分離；4.所需檔位同步器結合；5.離合器結合；6.發動機增負六個步驟；如果這個變速箱是六個檔位則需要36個步驟，如果每個步驟0.2s，那么每換一個檔位需要1.2s，六個檔需要7.2s。

再舉個DCT雙離合升檔例子：在掛入D檔時，1.首先1檔同步器齒輪結合，2.雙離合器結合一軸一檔工作，3.此時二軸上的倒檔離合器斷開，4.并使二檔同步器結合，5.雙離合斷開輸入軸一，結合輸入軸二，此時二檔工作，6.一軸上的一檔離合器斷開，7.結合三檔離合器，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.結合四檔離合器，12.雙離合器斷開一軸，13.結合二軸，四檔工作，14.三檔斷開，15.結合五檔，16.離合器斷開二軸，17.結合一軸，五檔工作，18.四檔斷開，19.掛入六檔，20.雙離合器斷開一軸，21.結合二軸，22.六檔工作，六個檔整個過程需要22個步驟，如果每個步驟需要0.2s，六個檔不停地換檔一遍需要4.4s。

再如DCT變速箱行駛在三檔時下個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制降檔時還得把四檔摘下換入二檔，如果在二檔那么在需要升檔時還得把二檔斷開再換入四檔，這樣就延長了換檔時間。

檔位重疊式變速箱由于各個檔位具有超越功能的專利技術，檔位可重疊或疊加工作，沒有檔位干涉，所以換檔時不需減負、斷開工作檔位和增負步驟，只需一個步驟：接合所需檔位，減少了減負、分離、增負3個步驟，假設每升一個檔需要0.2s，那么六個檔都走一遍需要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檔位切換時沒有斷點和動力傳輸不中斷

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

舉個例子，開手動檔的車拖車在換檔時拖車繩下垂彎曲，其實這時就是換檔過程中的動力中斷，即換檔斷點。此斷點發生在減負、斷開工作檔位與接合所需檔位時間段內，隨后繩子逐漸拉直瞬間再沖進一下影響換檔平順，自動變速器優化到最佳狀態也會存在動力傳輸中斷的問題，為什么直升飛機不能使用變速箱，因為在升降時換檔存在動力中斷問題，不像汽車在動力中斷時有地面拖著，而飛機在動力中斷時會往下掉，存在很高的危險性。萬一一個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工作檔位還在工作，這樣保證飛機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檔位切換時沒有斷點，上面所述出現動力中斷發生斷點的位置在減負、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步驟接合所需檔位，不用斷開工作檔位、增減負荷，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驅動車輛傳輸扭矩大

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檔工作，不存在多檔同時驅動車輛，比如在一檔起步時二三四五六檔離合器在干涉摩擦狀態，不能參與工作，反而干涉摩擦在阻止變速箱運轉。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，所以可以多檔同時驅動車輛，比如在一檔起步時二三四檔離合器可工作在摩擦驅動狀態增加驅動扭矩。舉個推車例子一輛汽車一個人推與三四個人一起推各自承載力矩是不一樣的。總體驅動扭矩由一個檔分攤在多個檔位，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驅動車輛傳輸扭矩大。

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，跳檔分奇數跳檔、偶數跳檔和奇偶數間跳檔，但是DCT雙離合變速箱不能實現奇數或偶數跳檔，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個步驟，如AMT從2檔跳四檔，首先1發動機減負，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發動機驅動，需要6個步驟。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檔具有超越功能的專利技術，多個檔位工作高檔位為所需檔位時低檔位為超越狀態；中間檔位為所需檔位時高于所需檔位為驅動摩擦狀態，低于所需檔位為超越狀態；低檔位為所需檔位時高檔位為驅動摩擦狀態，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，跳檔分奇數跳檔、偶數跳檔和奇偶數間跳檔都只需一步。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，如果同時兩個檔或多個檔同時工作時變速箱輸入與輸出軸抱死不動，嚴重時傳動軸折斷或變速箱報廢，甚至發生車禍。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，還有個更大的優點是沒有干涉摩擦，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，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一檔為超越摩擦，摩擦系數接近軸承，和三四五檔離合器為驅動摩擦，即所低于工作檔位的為超越摩擦，高于工作檔位的為驅動摩擦。驅動摩擦為有用功，干涉摩擦為無用功阻止變速箱運轉油溫高增加油耗。

什么車什么型號的變速箱換檔控制最簡單 換檔最簡單結構最簡單

AT AMT DCT和平衡軸變速箱換檔控制需要四到六個步驟，需要復雜的閥體控制離合器，有變矩器或雙離合結構復雜。

檔位重疊式自動變速箱換檔簡單；控制簡單；結構簡單。

換檔簡單：每換一個檔位只需一個步驟。

控制簡單：只有離合器油壓與換檔油壓兩條油壓控制整個換檔。

結構簡單：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動機制動能量

CVT AT AMT DCT和平衡軸變速箱在車輛需要發動機制動時，都是采用發動機的力量來實現，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電機回收制動能量來實現發動機制動，回收的能量轉換成電能存儲在蓄電池內再用來驅動車輛節約能源。

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、結構簡單、控制簡單、換檔簡單、回收能源再利用等特點。具有一定的新穎性、實用性、創造性的價值來完善我國的變速箱技術進入世界前列。

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