1、1变速箱技术，聊聊 4AT、6AT、DSG 和 CVT 那些事儿转自 307 论坛，作者：阿里巴巴的爸爸AT 自动变速箱汽车自动变速器常见的有四种型式：分别是，液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器（DCT，常见的 DSG 是其中的一种）。液力自动变速器（AT）大致有 2 种结构原理，一个是行星齿轮式，占压倒性多数；另一个是平行轴式，本田独家技术。常 见的行星齿轮式变速器发展到 4AT，再往上算是一个技术瓶颈了，造4AT 和造 6AT 完全不是一个难度等级。由于齿轮构造关系，没有办法再多设置一个与其他 4 挡同级的齿轮。现在多于
2、4AT 的变速器，大致可以理解成把原4AT 中的一个档再外接一个次级变速箱，其结构比 4AT 复杂了一倍以上（想起80x86 芯片 系列的中断最早只是 8 个，后来就是靠这么个原理扩充的）。本田变速器由于构造原理不同，可以到 5 档，但也是它的一个技术极限，再往上哪怕多一档，成本至少 都是按几何倍数计算的。2所以如果是一般家用，4AT 就足够用了，不仅维修成本低，而且因为部件少，出故障的概率也低的多。另外，变速器与发动机匹配及调校关系也很重要，丰田全系 4AT 的调校很好，顿挫很小，也很省油，比如卡罗拉、rav4 等。而通用在 6AT 上调校一贯比较糟糕，档多反而比较费油不说，还故障多，最典型
3、的例子就是克鲁兹。6AT 确实能省油，如大众的 1.6 发动机在 3800 转达到最大扭矩。但对于在 4500 转以上才能达到最大扭矩的发动机来说，如丰田、现代的 1.6 发动机，6AT 并不一定能省油，因为低速高档时发动机根本带不动，所以这里面匹配很重要，并不能笼统说 6AT 省油。日本爱信的 4AT，结构简单，成本低廉。而且同样是 4AT，其内部细分了很多型号。有些 4AT，是绝对不对外供货的。而 6AT，却是外销型号。只要愿意花钱，就能买到。所 以一些没有掌握此技术的汽车厂商没办法，想要 4AT，却买不到，只能一种 6AT 配多种的发动机、多种的车型。而爱信仅仅 4AT 就有几十种细分型
4、号，对应不 同的发动机和车型。所以，并不是说一定是 6AT 比 4AT 好，还是要看变速箱和发动机的调教和匹配。再好的 6AT 如果并不完全匹配发动机，可能使用效果反而 不如 4AT。目前，大众、通用和丰田比，最大的差距就在于重要部件的核心竞争力。3丰田拥有电装、爱信两大零部件集团，其他任何厂商都没有这个实力。通用自己的零部件配套集团德尔福已经破产瓦解。而大众从来就没有建立起自己的配套体系，大部分零件都是全球采购，大众严重依赖日本零部件，关键的时候就被卡脖子。迈腾热销的时候，自动档车型就脱销，爱信的变速器卡死了迈腾的脖子，使它在热销的时候销量上不去。大众下定决心另搞 DSG，就是要摆脱对爱信的
5、依赖，可惜 DSG 还是外购的技术（双离合器中的湿式离合，是跟“BorgerWarner 博格华纳”购买的，有兴趣的朋友可以去他们网站看看），而且也不成熟，奥迪 Q5 等高端车型只好又选用德国 ZF 的变速器。其实大众多年前就一直使用 ZF 变速 器，只是 ZF 的变速器价格过于昂贵，对于大众这样的低端品牌难以承受成本压力。大众这样的大企业，却在关键的自动变速器方面缺乏核心技术，运作起来真是可 怜=DSG(DCT)双离合DSG（Direct Shift Gearbox）中文表面意思为“直接换挡变速器”，DSG有别于一般的半自动变速箱系统，它是基于手动变速箱而不是自动变速箱，因此，它也是 AMT
6、（机械式自动变速器）的一员。DSG 只是双离合变速器的一种，是大众公司的叫法，大家耳熟能详也只是因为大众公司推广的比较早，实际上双离合变速器应该叫DCT(DualClutchTransmission 双离合变速器）更合适些。DCT 的技术基本被美国的 BorgerWarner（博格华纳）公司给垄断了，各家汽车公司都是和它合作研发，如大众。还有一个德国的 LUK 公司（隶属于“Schaeffler 谢夫勒集团”旗下的 LUK 离合器公司，总部位于德国的纽伦堡）做的是干式的双离合器。而中国在自动变速箱这块基本没有一点自主知识产权，基本依赖进口。2010 年由发改委牵头，包括上汽在内的十几家国内汽车
7、公司联合引进BorgerWarner 的 DCT 双离合器技术。具体效果还有待观察。双离合的起源就如其他汽车高科技一样，其设计都来自赛车运动，而其实际应用早在 80 年代初的保时捷 Prosche 962C 和 1985 年的奥迪 Audi sport quattro S1 RC 赛车上，并为他们赢取多项冠军立下汗马功劳。4双离合变速箱的工作原理好比是一辆车有两套离合器，正司机控制一套（1、3、5 档及倒档），副司机控制另一套（2、4、6 档）。正司机挂上 1 档松开离合踏板起步时，这时副司机也预先挂上 2 档但踩住离合踏板；当车速上来准备换档，正司机踩住离合踏板的同时副司机即松开离合踏板，2
8、 档开始工作。这样就省略了档位 空置的一刹那，动力传递连续，有点象接力赛。双离合系统两套离合器传动系统，通过电脑控制协调工作。先说优点应该说双离合变速器的设计理念很好，解决了 MT 和 AT 之间的矛盾，即有MT 的性能，又有 AT 的方便。一般来说，对自动变速箱（DCT 可以看成是自动变速箱的一种）的要求，无非是平顺性，加速性和油耗三方面。平顺就不多说了，DCT 和 CVT（无级变速器）一定比普通 AT 和 MT 强。加速性也是 DCT 的优势，以前认为 MT 一定比 AT 有优势，但 DCT 可以在0.2 秒内完成换挡，这是任何优秀的车手也做不到的，很多高性能跑车如：GTI R36、EVO
9、 X、BMW M3、NISSAN GT-R 都采用了双离合变速器。油耗一直是争论比较多的一点，进口大众论坛上大家的感觉也是并不像想像中那么省油看来和 CVT 一样，虽然理论上会比 AT 省油，但实际上油耗还是和很多因素有关，日常正常驾驶的话还是 MT 更省油些。DCT 也不是十全十美，首先是众所周知的温度问题。前段时间大众召回进口迈腾，说是 DSG 温度传感器有问题，可能会使变速箱行驶中跳入空档保护。但有人分析并不是传感器有问题，而是因为 DSG 基于 MT 基础，在市区内长时间低速行驶，处于半联动状态，很容易引起温度过高。5说起温度，这里有一个新的知识分支，干/湿式双离合变速器干式和湿式的区
10、别：湿 式双离合器的扭矩传递是通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来实现，而干式的则通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩。由于节省了相关液力系统，并且干式离 合器本身所具有的传递扭矩的高效性(湿式离合器相比干式在换档滑摩时要消耗更多能量)，因此干式系统很大程度地提高了燃油经济性。例如，同样是 1.9 TDI(105 PS/ 77 Kw)的发动机，配备 7 档干式 DSG 变速箱的要比 6 档湿式双离合器变速箱节省超过 10%的燃油。由于干式扭矩传输比湿式的小些，所以用在小排量车上的比较多，湿式的较多用在大排量车上。大众新的 DSG 是干式 7 速的，相对于原来的 6 速湿式，体积更小，效率更高，但
11、耐高温和承受扭矩都较低（换个说法，就是更容易坏）。这两款 DSG 双离合变速器，在大众内部的代号分别为 DQ200 和 DQ250，从直观数据上分析，代号 DQ200 的干式七速双离合变速器，能承受的最大扭矩为250NM，主要搭载于中低排量的车型，如高尔夫 A6、速腾等。而代号 DQ250 的湿式双离合变速器有六个挡位，能承受最大扭矩为350NM，主要用于高排量或主打操控性的车型，如高尔夫 GTI 和迈腾。6CVT 变速箱最后来聊聊 CVT，机 械无级自动变速器 CVT(Continuously VariableTransmission)与有级变速器的区别在于，CVT 结构比传统变速器简单，体
12、积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自 动变速器复杂的行星齿轮组，它主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。它的变速比不是间断的点，而是一系列连续的值(譬如可以从 3.455 一直变 化到 0.85),从而实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性，而且降低了排放和成本。CVT 技术的发展，已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是在汽车上采用 CVT 技术的鼻祖，早在 1886 年就将 V 型橡胶带式 CVT 安装在该公司生产的汽油机汽车上。进入 20 世纪 90 年代，汽车界对 CVT 技术的研究开发日益重视，特别是在微型车中，CVT 被认为是关键技术。全球科技的迅猛发展，使得新的
13、电子技术与自动控制技术不断被采用到 CVT 中。1997 年上半年，日本日产公司开发了使用在 2.0L 汽车上的 CVT。在此基础上，日产公司在 1998 年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的 CVT。新型 CVT 采用一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力，日产公司研究开发 CVT 的电子控 制技术，传动比的改变实行全档电子控制，汽车在下坡时可以一直根据车速控制发动机制动，而且在湿滑路面上能够平顺地增加速比来防止打滑。日产公司计划将它 的 CVT 的应用范围从 1.0 L 扩大到 3.0L 的轿车。7先说优点1、经济性8CVT
14、 可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。德国的大众公司在自己的 Golf VR6 轿车上分别安装了 4-AT 和 CVT 进行 ECE 市区循环和 ECE 郊区循环测试，证明 CVT 能够有效节约燃油。2、动力性汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大，汽车的动力性愈好。由于 CVT 的无级变速特性，能够获得后备功率最大的传动比，所以 CVT 的动力性能明显优于机械变速器(MT)和自动变速器(AT)。3、排放CVT 的速比工作范围宽，能够使发动机以最佳工况工作，从而改善了燃烧过程，降低了废气的排放量。ZF 公司将自
15、己生产的 CVT 装车进行测试，其废气排放量比安装 4-AT 的汽车减少了大约 10%。4、成本CVT 系统结构简单，零部件数目比 AT(约 500 个)少(约 300 个)，一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT 的成本将会比 AT 小。由于采用该系统可以节约燃 油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT 零部件(如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵)的生产成本，将降低 20%-30%。勿庸置疑，CVT 变速器的技术含量和制造难度都要比 MT 变速器高，与 AT变速器相仿，由于金属带式 CVT 的结构简单，所含的零件数量比 AT 变速器少40%左右，整车的质量因而也有所减轻。5、驾驶平
16、顺性由于 CVT 的速比变化是连续不断的，所以汽车的加速或减速过程非常平缓，而且驾驶非常简单、安全。从而使用户获得全方位的“行驶乐趣”。说说缺点1、相比传统自动挡变速箱而言，CVT 变速箱制造成本要略高，可靠性不理想，并且如果操作不当的话，出问题的概率更高。目前无论国内还是海外，CVT变速箱很多情况下还无法维修只能整体更换，这就直接导致了其维修成本的居高不下。2、 CVT 变速箱本身还有它固有的缺点，就是传动的钢制皮带能够承受的力量有限。一般而言超过 3.0L 排量或者 300Nm 以上的动力是它的上限，不过随着技术 的不断发展，已经打破了这个上限，但是由于构造原理和机械磨损的不9可逆行，钢制
17、皮带的使用寿命始终无法完美的解决，尤其是在用户喜欢暴力驾驶的情况下，可靠性得不到充分的保证。在某著名汽车网站逍客论坛中，关于 CVT 变速箱的故障问题反映越来越多，并且在 4 万公里以后是高发时期，就目前来看已经有多名消费者针对该问题在论坛中发起联名贴。而根据调查总结得出以下典型的五种典型情形：1.长时间高转速和高扭矩运行变速箱异响，同时动力明显不足，切换到手动模式居然没有档位显示。2.行进中黄灯忽然亮起，D 档起步时感觉动力不足，深踩油门到底发动机转速不超过 2500 转。3.持续高速行驶后，油门会突然松掉，就跟挡位在空挡一样，换手动挡也无效，只能停车熄火再启动。4.持续高速行驶后，发动机转
18、速和车速下降，深踩油门车速无法提高，变速箱异响。5.因未放下手刹造成变速箱烧毁。经过一段时间，日产的结论是这样的：1.当高液温保护模式启动后，发动机功率和车速会自动下降，车主应当立即将车辆行驶至安全区域，关闭发动机，将点火开关转至 OFF,等待车辆降温1520 分钟，或以120Km/h 的速度继续行驶，待温度降低后程序会自动解除。2. 需要提醒车主注意的是，当高液温保护模式启动后，驾驶者不要急于迅速突破限制高速行驶，或在担心车辆是否已经发生故障的前提下，随意采用各种方式验证车辆 是否故障。这样的行为极有可能导致 CVT 机体受损。当不良处置行为造成 CVT 机体出现较轻微损伤后，CVT 仍然可
19、以正常工作，但当不良处置行为如此反复多 次，CVT 机体受损的程度会逐渐加剧至不能正常工作。同样由于 CVT 变速箱出现故障导致车辆返修的情况实际上并不仅限于日产逍客车型。根据相关调查，在早先的时候，广汽本田飞度以及奥迪部分车型均出现过 CVT 变速箱故障。至此，能够多少总结出 CVT 变速箱在日常使用中对于扭矩方面会显得更为敏感。10总的感觉 CVT 比较适合城市环境下使用，多数城市道路限速不会超过 90，而且城市路况拥堵比较多，车速更是缓慢，也正因为是无级变速，不会出现换挡的顿挫感，舒适性和经济性比较好。这种情况下 CVT 几乎是没什么缺点的。现阶段 CVT 变速箱使用建议1、行驶时，不要
20、将变速杆拉到 N 挡、P 挡或 R 挡，虽然变速箱有自我保护功能，有专业技术人员做过这样的破坏性试验也没什么事，但是从前进变后退，从后退变前进档时，最好要完全停住车，在踩住制动踏板的同时再去操作变速杆，否则有可能使变速箱损坏。2、由于 CVT 的结构和工作原理，所有的控制都是靠内部油压来进行完成的。所以应按照生产厂家指定的期限检查 CVT 的油质、油量。重点是油量，车主应该要学会看油尺。油多了阻力会变大，甚至产生箱体内外正压力，油少了压力会变弱，甚至会出现钢带打滑的现象。3、为了最大限度的提高其燃油经济性，行驶中最好使用 CVT 变速箱的自动模式。这样可以使发动机和变速器全程保持达到最佳匹配的
21、状态，最大限度利用发动机的扭矩和功率输出，达到经济的车速，从而提高燃油的经济性。4、由于 CVT 的结构，假如对其相关的零部件或电路进行检修或断电之后，都要对内部进行一种特殊的设定程序才能使 CVT 发挥正常的状态。所以，相对于 CVT 变速箱的维修应去专业的修理单位进行维修。5、如果车主想加速快的话就以 CVT 变速箱的自动模式加速，可以全程保持在发动机扭力输出最高的转速，不会有动力波动和换挡“真空期”，因此是加速最快的。手动模式不能完全利用发动机最佳转速，加上换挡耗费时间，所以加速更慢。6、当心斜坡溜车。不少 CVT 变速箱在动力接合的初段会发生打滑，如果在斜坡起步，便不能在初段阻止车辆溜坡。所以 CVT 变速箱车型在斜坡起步时要以手刹辅助。最后的总结，仅代表个人观点：性能优势：DSGMTATCVT舒适性：CVTDSGATMT经济性：MTCVTDSGAT（理论上讲，CVT 还是比 DSG 省油的）驾驶乐趣：MTDSGATCVT
