近期很多车友提出了08君越不能6档加速至200KM/H这个问题,并由这个问题引发出一系列的争议。在讨论过程中,车友们渐渐把矛头指向了08君越的6速手自一体变速箱,并列举了多款车型与之对比说明。总结后发现主要质疑的是08君越6速手自一体变速箱为什么不能和其他车型一样6档位突破限制继续加速,这种质疑使车友们对08君越变速箱的性能产生了不信任。作为一名君越车友,我对那些因此放弃君越的朋友感到遗憾。因为本身也是君越车友,在遇到这个问题时我也在不断思索,试图了解原因,经过对一些资料的了解后想在这里与大家共同分享并讨论这个问题,增强现有君越车友的信心并希望更多朋友加入到君越车友队伍中。
进入正题,要想讨论这个问题就必须了解变速器的一些基本常识。
首先我们先来看看手动变速箱的原理:
1897年法国人路易•雷诺发明了“直接传动系统”就是世界上第一台手动变速器,手动变速箱(MT)是自动变速箱(AT)设计的基础,无论如何变化AT变速箱追寻的基本机械原理都是和MT变速箱一样的。我们先来看一个2档MT变速箱模型。

这个图表现的是一个简单2档MT变速箱在空档位时的模型。
挂进1档时,套筒就和右边的齿轮(蓝色)啮合。见下图:

如图所示,输入轴(绿色)带动中间轴,中间轴带动右边的齿轮(蓝色),齿轮通过套筒和花键轴相连,传递能量至驱动轴上。在这同时,左边的齿轮(蓝色)也在旋转,但由于没有和套筒啮合,所以它不对花键轴产生影响。
当套筒在两个齿轮中间时(第一张图所示),变速箱在空挡位置。两个齿轮都在花键轴上自由转动,速度是由中间轴上的齿轮和齿轮(蓝色)间的变速比决定的。
我们再来看看一个5速MT变速箱的模型。

解释一下倒档,倒档是通过一个中间齿轮(紫色)来实现。如图所示,齿轮(蓝色)始终朝其他齿轮(蓝色)相反的方向转动。因此,在汽车前进的过程中,是不可能挂进倒档的,套筒上的齿和齿轮(蓝色)不能啮合,这时候如果想强行推进倒档的话会损坏齿轮并产生很大的噪音。
看到这里请大家注意一下各档位时输出轴(黄色)上的各个齿轮和中间轴(红色)上的各对应齿轮之间的大小变化。从图上看,蓝色齿轮是由大变小,红色齿轮是由小变大。这种变化使输入轴和输出轴产生了转速差,转速差是为了使发动机在各种外界阻力下仍能保持正常稳定工作而设计的。(我在其他帖子的回复中举过这类例子,这里不再复述)一般5速MT变速箱各档位会根据需要的转速差提供5种不同的变速比。见下表:

通过观察上表我们可以发现,1 2 3档时 减速比都是正比,即大于1。4档时减速比是1:1,这时候发动机转速等于输出转速。也就是说发动机转多快,轮子转多快。这时候发动机功率会得到最大限度释放。这时有的朋友会疑问了,既然4档已经可以把发动机功率全部释放,那我们要5档干什么?我们再看表格,5档时减速比是负比,即小于1。这个我们怎么理解呢?也就是发动机转速小于输出转速,换言就是发动机虽然转的慢但轮子却可以转的更快。这个5档就是我们平时说到的“超速档”,“超速档”可不是有的AT变速器上的"OVER DRIVE"(O/D按钮)这个按钮只是可以使变速器越过前面的升档过程而直接进入“超速状态”。
“超速档”有什么作用呢?我们前面说过,齿轮超速状态下,发动机转速低于输出转速。进入“超速档”后,可以使发动机降低转速,保证发动机尽量不要在高转速极限状态下工作,与此同时又能保证输出转速不至于降低,使发动机在较低转速下获得更快的车速。这样即保护了发动机、降低了油耗,又可以维持车速的不断攀升。所以现在绝大多数车都选用了带有超速档的5档位变速箱。
6档位MT变速箱,其实就是在5档位MT变速箱的前提下又增加了一个“超速档”,这样可以更合理的分配前面5个档位的转速差,使换档间隔更短、更流畅,并且能够使发动机获得更好的燃油经济性。奔腾上用的6MT变速箱就是这种类型。
了解了MT变速箱后我们再来看AT变速箱。
1908年,世界上第一台自动变速箱在美国诞生,自动变速箱以结构及演变过程来看大致可以分为 拉维奈式(三档)、辛普森式(四档)、串联式(四档)三种。拉维奈式自动变速箱属于比较原始的自动变速箱,只有三个档位而且没有超速档。这种形式的自动变速箱工作机制和古老的4档MT变速箱基本一样,因为没有超速档所以最大档位时传动比是1:1。辛普森式(四档)、串联式(四档)这两种自动变速箱在拉维奈式的基础上增加了第4档位作为超速档,但因为串联式在结构和动力流方面设计更合理,并且能够实现D档时1 2 3档位滑行,所以相对更先进。当今大多数4档自动变速箱都属于这种类型。至于CVT变速箱(无级变速)虽然也属于自动变速箱,但和我们讨论的无关,这里不做解释了。无论是AT变速箱还是CVT变速箱,虽然结构和使用上和MT变速箱有很大不同,但设计灵感和理论都是来源于MT变速箱,其最大的特点是用液力变扭器与行星齿轮的配合取代了齿轮之间的纯机械作用。
手自一体变速箱(Aotomated Mechanical transmission)简称AMT变速箱,AMT变速箱是马瑞利公司1986年推出,并应用在F1赛车领域,第一个使用它的F1赛车车型是法拉利,轿车车型是AlfaRomeo156。这时候的AMT变速箱其实就是在手动变速器(MT)的原有基础上加装了微机控制的自动操纵系统,以此改变原来的手动操作系统。
而我们现在常见并使用的AMT变速箱包,括08君越和其他现有车型绝大多数采用的则是一种建立在自动变速器的基础上,通过电脑模拟出手动换档动作的手自一体变速器,这种变速器更改的是软件而不是硬件。因此性能也是建立在自动变速器的基础之上。这种控制系统1990在保时捷911系列上最先采用,全称为“保时捷Tiptronic顺序升降挡系统”,简称“Tiptronic系统”。现在大众、保时捷、标志、奥迪所有AMT变速箱都采用的这种系统,与此同时其他各大汽车制造商也纷纷推出自己的适合AT变速箱的AMT软件系统,如宝马的“Steptronic系统”等。但是,无论软件系统名称上如何变化,因为都是以AT变速箱为基础,所以程序的基本逻辑都是取决于AT变速箱机械特性的,程序的执行情况基本上是一致的。