变速箱挡位是不是越多越好,为什么变速箱挡位越来越多?
记着当年在驾校学车时、教练车上的5个挡位都用不完,那个时候觉得市面上具备6个挡位的变速器简直是了不得;而如今甚至连6速的变速器都逐渐开始淘汰,而主流的变速器挡位数已经向8、9、10速发展,那么不断攀升的挡位数都能带来哪些好处?
内燃机汽车必然要配备变速器,因为内燃机的特性、低转速时输出扭矩低,所以需要变速器去将扭矩放大、可以理解为杠杆;当车子起步时、一挡可以提供最大的减速比,将扭矩放大、从而完成起步,但同样因为低速挡位传动比太大、导致发动机转速过高而轮速偏低(跑不快),所以当汽车完成起步之后,变速器会逐渐升挡缩小传动比、来压制发动机的速度!
所以变速器的两种状态分别是,起步阶段利用高传动比使发动机拉高转速、从而获得更强的起步扭矩;而当车子运行起来后(对扭矩依赖降低)则逐渐降低传动比使发动机转速下降、从而减少摩擦功的损耗,使得发动机获得更理想的燃油经济性!所以一款理想的变速器要具备两端特性,那就是最低挡位齿轮比足够大、最高挡位齿轮比足够小,要满足这种两端特性、就只能用更多的挡位来实现!
传动比范围与燃油经济性
最低挡位齿轮比足够大、最高挡位齿轮比足够小其实就是变速器的传动比范围,也可以理解成最低挡位齿轮比与最高挡位齿轮比的比值,这个数值越大、理论上的燃油经济性越理想!可以做一个简单的对比、上图是个6挡变速器,1挡齿轮比为4.31、6挡齿轮比则为0.69,所以它的传动比范围可以达到6.24左右;再看下图采埃孚9速,1挡齿轮比达到了4.71、9挡齿轮比0.48,它的传动比范围则达到了9.8左右;
上述两款变速器最直观的差异是什么?6速一挡齿轮比4.31、9速4.71,这表示在发动机输出同样的扭矩时、9速箱的1挡对扭矩放大的倍数更多,起步更顺畅;6速的6挡齿轮比为0.69、而9速的9挡齿轮比为0.48,这又代表了什么?其实也很好理解,同样车速下行驶时(假设其它变量一致)9速箱子的最高挡位可以把发动机转速压得更低、其实8挡0.58齿轮比就可以比6速箱子的最高挡位压转速效果好了,所以这是传动比范围更大的好处,低速挡有劲、高速挡省油!
齿轮比落差的阻碍
写到这相信很多车友应该明白传动比范围大小的意义了,当然可能会有朋友疑惑、既然传动比范围越大越好,那6速变速箱也同样可以把1挡齿轮比做得更大、6挡齿轮比做得更小啊,这种方式同样可以让6速变速器获得9速变速器的高传动比范围?实际上这种方式的确可以获得更大的传动比范围、但也同样会获得更大的齿轮比落差,齿轮比落差过大则会导致驾控感受极差!
车友们开车都会遇到顿挫的时候、而顿挫多发于换挡的时候(升挡、或降挡),升挡齿轮比降低、跌转速、跌扭矩、导致车子有后挚的感觉;降挡齿轮比放大、涨转速、拉扭矩、导致车子有前推的感觉;这种后拽、前推感就是由于换挡前后产生的转速差所导致的,恰恰是齿轮比落差最大、换挡前后的转速差异就越大!比如1挡齿轮比4、2挡齿轮比为2,选择2000转1升2挡时、转速会下跌约1000转,丢了这么多转速、产生的不适感是很强的!
所以用6速变速器拉到9速变速器的齿轮比范围是不现实的,拿上下两图为例、两者高度一致(等同于传动比范围一致),上图楼梯蹬少、爬起来就费力(不得不吧腿抬得更高些、发更多的力去蹬),而下图楼梯蹬更多一些、相邻两级的台阶落差就小,所以爬起来更平顺轻松、对身体产生的冲击也要更小一些,对身体冲击小、也可以理解对车子造成的顿挫更小;所以想获得更大的传动比范围,单纯依靠拉大最低挡齿轮比、缩小最高挡齿轮比是不可行的!
还要在最高挡、最低挡之间多塞进去几个挡位,使得各个挡位间齿比更致密、也更加的平滑;各个挡位间齿轮比越致密平滑、换挡越平顺,越不容易感觉到换挡间的动力中断过程(反之则越明显),就好比CVT变速器为什么平顺?因为CVT变速器最大、最小传动比之间相当于有无数个挡位、无数个传动比,紧密相连则抵消了落差、所以CVT变速器平顺度一流!
这就是最近这些年来自动变速器挡位越来越多的原因,理论上看一定更省油;不过如今车子的动力方面也越做越小,小马车遇到一堆挡位的变速器、反而是一种累赘,拿上述中的9速变速器为例,实际使用中很难达到第9挡,而如今交通日益拥堵、路况也越来越复杂化,更多的挡位在复杂的路况上会频繁的进行升降、或导致更高的油耗;不过更大的传动比范围是发展趋势、至少理论上的数据更漂亮,所以如今的自动变速器挡位就变得越来越多!
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