對於採用內燃機驅動的汽車來說,變速器是不可或缺的。沒有變速器,汽車就無法行駛。作為驅動系統的重要部分,變速器與發動機相連,負責傳遞發動機的轉速和扭矩,繼而驅動車輪轉動。
駕駛者透過換擋,可以確保將發動機的每分鐘轉速保持在較低水平,從而達到保護髮動機和降低油耗的目的。換擋時,變速器內部各齒輪進行切換。不同的齒輪傳動比能夠確保將動力以最優的方式從發動機傳送到傳動軸上,再透過差速器驅動車輪。
發動機的動力經過變速器傳動,可以適應不同的行駛情況。在搭載手動變速器的車輛中,離合器踏板用於鬆開發動機和變速器之間的連線,以便駕駛者換擋。自動變速器則讓這一過程變為全自動,駕駛者不再需要操作離合器踏板。無論哪種方式,變速器都能使駕駛更加高效。
大眾汽車集團位於Kassel-Baunatal的工廠不僅是集團在全球範圍內最大的變速器生產基地,也是集團旗下包括中國在內的全球各地汽車製造工廠最重要的零部件供應源之一。該工廠始建於1958年,並從1960年開始首款變速器的生產,即甲殼蟲汽車113型手動變速器。這款變速器採用了四速全同步及一體式鎂合金外殼設計。
作為大眾汽車極為成功的手動變速器之一,MQ250變速器(MQ代表手動橫置,250代表輸入扭矩250牛·米)提供5速和6速兩種不同規格,被應用於大眾汽車品牌和集團旗下其他品牌近1400萬輛車型上。另一款MQ200變速器的產量則達3200萬臺。
2019年,由西班牙El Prat工廠生產的新MQ281手動變速器面世,這款變速器採用尖端技術,效率得到進一步提升。根據發動機和變速器的不同組合,MQ281變速器每公里最多可減少5克二氧化碳排放。
自動變速器
2003年,大眾汽車重新定義了汽車架構,憑藉的便是首款可供大規模量產的DSG雙離合變速器——DQ250 6速雙離合變速器。這款變速器於2003年6月在卡塞爾啟動生產,隨後被應用於高爾夫、途安和帕薩特等車型。
雖然自動變速器,特別是帶有液力變矩器的自動變速器,已經大規模普及。但DSG變速器第一次使大規模量產的自動變速器的燃油經濟性優於手動變速器,在油耗和運動效能方面不再遜色。從2000年代中期開始,DSG變速器逐漸受到認可。它不僅換擋速度更快,還可以兼顧運動性和燃油經濟性。
2003年,超過90%的高爾夫車型搭載的是手動變速器,而今天,更多的人選擇駕駛搭載自動變速器的汽車。全球已有超過2600萬名購車者,選擇了大眾汽車集團旗下各品牌搭載雙離合自動變速器的車型。這些數字也說明DSG變速器是多麼受歡迎:在大眾汽車品牌已交付的高爾夫車型中,有超過一半的車輛搭載了DSG變速器。
DSG由兩個自動化的分變速器構成
DSG變速器能夠帶來非凡的高效能換擋體驗,而且過程中不會因牽引力損失而中斷。這一切得益於它獨特的設計。實際上,雙離合變速器是由兩個自動化的分變速器組成,而每個分變速器都搭配了一個離合器。其中一個分變速器負責奇數擋位,另一個則負責偶數擋位和倒擋。兩個分變速器使用同一個輸出軸。例如,當車輛以四擋行駛時,另一個分變速器會自動預選三擋或五擋。當車輛加速或減速時,一個離合器迅速關閉,而另一個離合器則立即開啟,在百分之幾秒內完成換擋過程。
大眾汽車持續對DSG變速器技術進行深入研發,現可為使用者提供不同型別的選擇。DSG變速器可適用於不同的車輛型別(從小型車到SUV),適配不同的發動機(汽油、柴油或混合動力)以及多種驅動形式(前驅或四驅)。目前,DSG變速器也可用於插電式混合動力車型之上,例如電動化的6速DQ400e混合動力變速器。這款變速器的最大輸入扭矩為400牛·米,已搭載於多款大眾汽車品牌車型上。
電力驅動
與傳統內燃機相比,電驅系統帶來了許多變化:電機啟動時即可輸出最大扭矩,並在一個較大的轉速區間內保持穩定。因此,單速變速器足以滿足車輛在整個車速區間內的需要。倒車時,功率電子裝置可以控制電機方便地實現反轉。在ID.31上,集成了電動機和變速器的APP310驅動單元非常緊湊,該裝置的主要零部件都是由大眾汽車集團零部件公司製造的。僅需的幾個齒輪,該款變速器就可以將動力從電驅系統傳輸到車輪上——一個擋位就足以滿足各種駕駛情景的需要。因此,與傳統變速器相比,單速變速器節省了空間和重量。
在ID.3上,為了實現150千瓦的最大功率,高轉速必不可少。為了實現強勁的扭矩,單速變速器的傳動比約為10:1。該傳動比透過兩個較小的二級齒輪而不是一個大齒輪實現以節省空間。
在中國,大眾汽車自動變速器(天津)有限公司將生產MEB電動汽車所需的驅動單元,包括單速變速器。
電驅系統還有另一個特點:相比內燃機,電驅系統的執行更加安靜,即使是極小的干擾聲,也會變得清晰可聞。而卓越的靜謐性對於減少噪音,提升舒適度方面有著重要作用。因此,在驅動單元下線之前,不僅要透過電驅系統性能資料的測試,還要透過靜謐性相關指標的測試。
(圖/文 網通社 喻鑫)