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自動擋汽車急加速時轉速升高速度很快,車速提升效果卻不明顯;可能出現這種問題的變速箱有三類,原因有兩點。
離合器打滑CVT所有燃油汽車的變速器都有磨損的問題,不論是手動擋(MT)還是AT/AMT/DCT&CVT;;這樣的結論也許很多瞭解“液力變矩器”的司機都不會承認,不是説液力變矩器是沒有磨損的嗎?
其實這種説法是錯誤的,液力變矩器中有「單向鎖止離合器」,其功能是推動變矩器中的渦輪與泵輪剛性結合傳動;結合後的狀態等於濕式離合器,那麼存在磨損也就很正常了。而且控制不當其實很容易造成磨損,尤其是一些急加速瞬間並不會結合的變矩器。
這是液力變矩器的結構特點,有些車輛的變矩器設定比較保守,在起步加速到平均10km/h之前、或者用1擋急加速時;變矩器的泵輪和渦輪是不結合的,此時為泵輪推動變速箱油、以油液推動渦輪以傳遞動力。達到2擋或超過設定車速之後單向離合器才會運行,這一瞬間是存在磨損的,磨損到一定程度後的急加速會聽到比較明顯的異響。
在變矩器磨損嚴重之後,急加速時則會因較為嚴重的打滑而損耗動力;但這種打滑也等於發動機的“運行阻力”變小,結果則是急加速造成內燃機轉速的快速上升,可實際加速卻很慢、日常代步動力也會變差且油耗升高,曾經使用過的2.0T&AT;就開出了這種問題,維修更換的成本是比較高的。
01「離合器」是一定存在磨損的
MT/AMT與乾式雙離合變速箱都用“幹摩擦式離合器”,區別只是單組和兩組的差異;所謂乾式離合器指沒有潤滑系統和主動散熱系統的離合器總成,離合器其實不屬於變速箱,因其固定位置是發動機的飛輪殼。功能是連接發動機飛輪(動力輸出端)而隨動運轉,以轉動的方式將動力傳遞到變速箱,運行狀態有三種。
全聯動不聯動半聯動以MT為例,全聯動的概念是鬆開離合器踏板,通過踏板的機械結構鬆開膜片彈簧,彈簧通過壓板壓住離合器摩擦片與飛輪結合;不聯動則是踩下離合器踏板,也就是拉起膜片彈簧使摩擦片失去壓力,隨即在飛輪旋轉的離心力的作用下與其分離,動力也就不再傳遞了。
“半聯動”是離合器使用壽命不高的主要原因,半聯動的概念是一定程度的降低彈簧對壓板的壓力;在物體接觸面積和粗糙程度不變的前提下,壓力的大小直接決定摩擦係數的高低。
那麼降低離合器片的壓力則等於降低與飛輪的摩擦力,此時飛輪輸出的動力打滑摩擦力則會打滑;打滑損耗的是動力(扭矩),但同時也能抵消通過車輪和傳動系統反向傳遞來的行駛阻力。這個阻力被抵消後則不會“拉停飛輪”以造成發動機熄火,傳遞的動力雖然也有損耗,但慢慢蓄力還是能夠緩慢起步的。
這就是手動擋汽車要半聯動起步的原因,説白了就是要防止熄火;AMT/DCT也有相同的操作,而且換擋的頻率更高還會加速離合器片和壓板的磨損,使用壽命就會比較低——重點是磨損到一定程度之後,即使全聯動的摩擦力也會下降;發動機高轉速大扭矩輸出時會造成更嚴重的打滑,所以也才會有起步轉速高但加速緩慢的問題,這叫做“丟轉”。
濕式雙離合器變速箱也有相同的問題,不過加入潤滑和散熱系統的雙離合器,其使用壽命比液力變矩器也沒有差到哪去;而且在正常工況中的起步並不需要液力傳動,所以動力反饋往往會更直接一些。
02「CVT」有正常起步慢和異常起步慢的兩個問題
無級變速器縮寫為CVT,這種變速箱的急加速表現往往都是很差的;因為控制單元(TCU微電腦)會有保護設定,急加速時為了避免磨損的嚴重,改變傳動比往往都會很保守。
CVT的換擋結構很特殊,第一節講解的所有變速箱(包括手動擋)都用齒輪換擋,齒輪齧合後的傳動過程是沒有什麼磨損的;但是CVT則是用兩組錐形輪和鋼帶組合傳動,錐輪的夾角可以變化,錐輪內部斜面會夾住鋼帶的兩側——主動錐輪推動鋼帶或鋼鏈轉動,從動錐輪就會被推動運轉。這個傳動的過程的本質就是滾動摩擦,磨損的問題是必然存在的,只是不同的功率扭矩標準的磨損程度不一致罷了;在錐輪鋼帶磨損嚴重之後,急加速時也是可能會打滑並伴隨異響的。
磨損是無級變速器無法克服的問題,所以為了延長這種脆弱的變速器的使用壽命,急加速的邏輯也會比較奇怪;在分析這個邏輯之前,先得了解CVT的換擋方式。起步時為主動錐輪夾角大、從動錐輪變窄,這就等於“小齒輪+大齒輪”的組合,發動機轉很多圈從動錐輪才能轉一圈,特點是爆發力強但是無法實現高車速——因為這就等於是1擋(低速擋)。
升檔是主動錐輪縮小並把鋼帶往外邊緣推,從動錐輪同步拉伸則會逐漸“縮小齒輪”;過程中為發動機推動主動錐輪轉一圈,從動錐輪則能轉很多圈,這相當於高速擋,在急加速時也需要用到2-4擋。
這就是無級變速器低速擋和高速擋的概念,然而在急加速時,控制單元往往不會積極地升擋加速;因為在發動機大扭矩高功率輸出的過程中,固定速比的磨損就已經比較大了,在大扭矩的狀態下改變傳動比,過程中的磨損當然會更大。
所以CVT為了保證使用壽命的相對合理,對於急加速的程度往往都會很保守;至於轉速可以升高但車速不高,原因當然是低速擋本就能升高轉速但無法實現過高車速,其次也有液力變矩器遲滯,或者部分使用濕式多片式離合器的CVT“半聯動”的影響。總而言之,無級變速器並不適合性能車,急加速的感受普遍比較差;其他類型的變速箱如果出現相同問題,建議檢車離合器或變矩器。
編輯:天和Auto-汽車科學島
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