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变速箱换挡有大玄机-顿挫感是如何产生的?

2020-04-08 08:35    艾森ECUballbet贝博(北京运营中心)

经常开车的朋友一定不会对“顿挫感”感到陌生,但真要问起来“顿挫感”到底是个啥感觉?还真不是每个人都能清楚地形容出来。这玩意看不见也摸不着,但是它的存在还偏偏让你有点难受,那么“顿挫感”到底是何方神圣?它又从何而来呢?今天更大家一起来聊一聊。
 

平顺性是评判车辆舒适性的一个重要因素,而“顿挫感”则是破坏车辆平顺性的一个重要原因。驾驶过手动挡车型的朋友都应该知道,如果在换挡的时候油门和离合器没有配合好,车辆会出现明显的突然减速又突然加速的情况,这便是一种最为明显的“顿挫感”。 造成这种顿挫感最主要原因绝大部分由发动机与变速箱(车辆无任何故障前提下)。
 

我们先从发动机的因素说起——动力和换挡品质的关系

很多朋友都认为,换挡顿挫是由于变速箱的原因。实际上,发动机的性能也和顿挫有关系。发动机自身的部件和传动部件都有一定的重量,因此存在一定的惯性。因此发动机的功率一部分是在驱动ballbet贝博app下载ios,但一部分是用于让自身的内部零件运行。当引擎转速上升时,内部组件的转动速度也在上升,无形中也耗费了更多的能量。

 

发动机功率较大的ballbet贝博app下载ios,有更充足的动力为内部组件加速,因此要改变转速会更轻松。引擎动力较弱的ballbet贝博app下载ios,由于内内部组件加速效率低,要改变转速就需要更长的时间。由于功率小的发动机转速改变缓慢,因此更容易引起换挡顿挫。特别是退挡时,大马力车转速上升快,顿挫不明显。而小马力车转速上升需要很长时间,顿挫就更容易发生。
特别是现在不少的小排量发动机或者三缸发动机,动力偏弱,很容易因为行驶状况的改变而影响行驶平顺性。因此不少发动机都会使用质量较大的飞轮和更多的平衡组件,额外增加了内部组件的重量和惯性。虽然平顺性有提高,但引擎转速的改变就更困难更缓慢。


 

动力越小换挡越慢

对于变速箱来说,除了换挡顿挫,还有换挡速度。两个特性某种程度上就像鱼与熊掌,不可兼得。同一套动力总成下,通常换挡速度越快,发动机的转速改变得越小,换挡顿挫就越大。因此在性能车上,一般换挡速度很快的,换挡瞬间都会带来明显的顿挫。
为了消除变速箱的顿挫,最简单的办法就是等发动机转速变化到和目标转速想接近再进行挡位的结合,就能较好的消除换挡顿挫,但是缺点就是换挡速度变得非常慢,驾驶者会感觉动力中断的时间会较长,影响驾驶体验和动力连贯性。因此车厂一般都不会这样做。往往会在换挡顿挫和换挡时间中间,去选取一个适合车辆定位的平衡点。
性能车的变速箱调教更注重换挡速度和传动效率,因此往往会牺牲换挡平顺性换取换挡性能。对于普通大众消费者来说,对于换挡速度的需求并不大。但换挡顿挫通常会影响日常乘坐舒适性,因此不少厂商都会将变速箱调教重点放在消除换挡顿挫上,而放弃换挡速度。
上一段阐述过,小马力车比大马力车需要更长的时间才能完成转速的变化。大马力车在这方面就容易调教得多,小马力车的变速箱调教会比大马力车更困难。不过不少车型均有舒适和运动模式,来提供两种不同的换挡逻辑,以能适应不同情况下驾驶者的需求。

 


动力小的发动机更适合用多挡位变速箱

现在越来越多的小排量涡轮增压发动机开始使用多挡位变速箱。多挡位变速箱相邻挡位之间的齿比更接近,可以让不同挡位之间引擎转速的差别减少。即使发动机转速变化慢,也能缩短等候时间,加快换挡时间和减少顿挫。一般而言,两款动力相近的车型,配搭多挡位变速箱的那款,行驶表现总体会优于变速箱挡位较少的那款。不过一些动力较大的发动机,即使使用档位数不多的变速箱,整体的行驶品质也不会有太大的不适感。
在一些需要大幅度退挡的情况下,由于引擎转速需要大幅度攀升,需时较长。工程师通常会在初始挡位和目标挡位之间设定一个中间挡位,退档时会先退至中间挡位在退至目标挡位,这样也能够有效的减少动力中断的时间,提升整体的动力延续性和行驶平顺性。

 

 
另外一个重要因素-变速箱

现在自动挡车型大有一统天下的趋势,这里的自动挡是广义的自动挡,包含所有的非手动操作变速箱:AT、AMT、双离合,这些变速箱的共同点是所有换挡动作不再需要驾驶员去进行操作。按理说由电脑进行换挡控制应该比驾驶员更加靠谱,那么我们是不是就能远离“顿挫感”了呢?事实并非如此,自动挡车型由于变速箱的变速原理不尽相同,因此各种变速箱上的“顿挫感”轻重也有所不同。

那么到底为什么会有换挡“顿挫感”呢?这还要从ballbet贝博app下载ios的变速箱说起,变速箱的作用顾名思义,就是通过改变发动机和车轮之间的转速比,令发动机相对不那么宽广的动力带,可以适应我们驾驶时对动力非常复杂的、多变的需求。所以在更换变速箱挡位的时候,意味着同样的车轮转速,发动机的转速要发生变化,从一个挡位的某个转速,过渡到下一个挡位的另一个转速。例如1挡传动比3.2,2挡传动比2.0,那么1档3200rpm时升2挡,发动机转速就会变成2000rpm,降低了1200rpm。

发动机转速被拉高或被拉低的过程如果处理不好,就会让发动机转速在换挡时发生突然变化,发动机内部运动部件的惯性,就会反作用于车体,一小部分将震动直接从发动机机脚传递到车身,其余则从飞轮传递到变速箱,再到传动轴,最后传递到车轮,车速发生突变,就会产生冲击感。挡位越低,发动机扭矩放大比例越高,顿挫越明显,所以顿挫感一般回发生在1挡升2挡或2挡升3挡的过程里,挡位之间齿比越疏,换挡转速差就越大,“顿挫感”就会越明显,所以越多挡位的变速箱,挡位之间传动比越密,理论上就会越平顺。

在双离合变速器大行其道的今天,人们普遍认为双离合变速器在具备更快的换挡速度的同时还具备更好的换挡平顺性。事实上,这还是要感谢大众的DSG变速箱,大众拥有一个可以控制松开油门后把发动机停留在某一个转速的专利技术,变速箱TCU(变速箱控制单元)准备升挡时,向ECU发出关闭节气门的信号,这时候大众可以将发动机转速快速定格在下一个挡位对应的转速,这样做就可以几乎完美的消除换挡带来的“顿挫感”。其实双离合并不是平顺性的最佳代言人,部分自主品牌的双离合变速箱的换挡“顿挫感”可不是一般的强烈。

让大家大跌眼镜的是,传统的AT变速箱反而可以更容易的做出很好的平顺性,这是有赖于液力变矩器这个柔性传动元件。所谓柔性,是相对于刚性的,离合器传动就是刚性传动。柔性传动效率低于刚性,但可以更好地吸收不规则运动(震动、力的突变等)。

在平顺性最具先天优势的当然要数CVT变速箱了,CVT变速箱又称为无级变速变速箱,顾名思义,对于CVT来说就不存在挡位这个概念,因此说CVT自然也就不会存在换挡顿挫。但是CVT变速箱也有着它的不足,那就是无法承受过大的扭矩,加速能力也会较差。


搞清楚了“顿挫感”的来龙去脉,也了解了各种变速箱在“顿挫感”上的优劣势,相信你也会更加容易做出你自己的选择了。

 

 

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