大道至简:变速箱的挡位从越来越多到越来越少,最终会消失不见

行业资讯
2023-04-25 19:50

老话说“无招胜有招”,对于汽车而言则是“无挡胜有挡”。

能否理解?

变速箱的前进挡一度是越来越多,早期的手动挡汽车有2~3个前进挡,自动挡从普及开始就是4AT;在经历了半个多世纪的沉淀之后,变速箱的前进挡是越来越多。普通乘用车的手动挡最多有7个前进挡,卡车可以有十几个;AT最多有13个前进挡但横置13AT并未量产应用,不过纵置10AT还是有的;双离合变速箱有横置9DCT,只有CVT是没有固定前进挡的、即便有也只是模拟挡。



前进挡越多越好,这是不少老司机的观点。

因为只有足够多的前进挡才能让每个前进挡的速比差值小一些,换挡的时候才能降低顿挫感;而且前进挡多一些也能更有效的控制高车速区间的耗油量,所以在选车的时候总会奔着8~10AT或7~9DCT去。

然而驱动技术一定是越简单越好,大道至简,变速箱的前进挡应当越来越少才对,最终一定是不再用变速箱。



燃油车之所以需要用变速箱,原因是内燃式发动机不适合长时间高转速运行;其实提升发动机的转速就能提升功率,功率高则马力大,马力大则车速高。也就是说直接拉升转速即可加速,为何还要用前进挡?原因在于内燃机的热效率低,高转速时的能耗(耗油量)过大;其次内燃机依靠燃烧做功,过程中存在振动和磨损,考虑到噪音强度和使用寿命,所以必须要对转速进行控制。

变速箱的作用不仅是改变车速,同时还有控制转速的作用。

前进挡的数字越大,放大车速的能力就越强,转速也就会越低,只不过爆发力也会减弱。



只要找到一种能在高转速运行时有效控制能耗、噪音和磨损的新型发动机,似乎变速箱也就没有存在的意义了。

这种发动机不难找,电动机就有这样的特点。

电动机除了轴承以外没有其他位置存在磨损,其定子和转子不接触,高转速运行也不用担心磨损和振动;同时电动机不依靠燃烧做功,依靠磁场转化机械能,转化过程中的损耗也就会低很多了。所以电动机才会成为汽车厂商们曾经最为排斥的发动机型,因其使用寿命长、基本无需维护,而且以很低的代价就能让车辆做到平顺和静音;这会让车子失去很多利润点,只不过自主汽车厂商基本不管这一套,为了拿回市场主导权而选择了电驱动技术。



电动汽车(乘用车)是没有变速箱的,纯电驱平台直接淘汰了变速箱,所以这些车再没有“换挡顿挫”的话题。

插电混动汽车有一部分还有变速箱,其中有2-3DHT、HDCT、HAT等类型;HDCT指混动专用双离合变速箱,一般还有六七个前进挡;HAT是基于AT变速箱串联电机实现的混动专用变速箱,前进挡的数量和燃油车差不多;这两类混动专用变速箱不如DHT,因为这些变速箱只有两个或三个前进挡,在混动模式里换挡频率低则出现顿挫感的概率也会降低。

这些2~3DHT就是以电动机驱动为主,内燃机为辅,由于内燃机的运行负荷不大,每个前进挡对应的车速范围足够宽,所以就不需要过多的前进挡了。



不过,这些插电混动汽车最终都会被插电增程汽车取代,因为增程汽车也是不用变速箱的;其内燃式发动机不属于动力单元,只是用于配合发电机为电池组充电或为驱动电机供电;所以增程式汽车即便在增程混动模式里的驾驶感受也与电动汽车完全相同,重点是又减少了一个总成的应用,车辆的制造成本则可以降低一些。



插电混动的尽头是增程,但最终都会被纯电动汽车取代;不论混动还是增程,其意义都是在纯电动汽车的续航里程不够长,或者充电站密度不够大的时候用于过渡,以能加油和能充电的双补能方式来提高用车的便利性。反之,当纯电动汽车续航足够长且充电站够多的时候,这些车也就没有意义了。



汽车最终会淘汰内燃机,同步被淘汰的就是变速箱。

似乎数十年来的汽车驱动技术发展进入了误区,或者是困在一个由内燃机汽车产业链的模型中无法跳跃出来;而这条产业链主要是由西方汽车企业构建,其实是一个巨大的利益链条。现在终于跳跃出来了,大道至简,汽车的动力系统总是越简单越好。




汽配观察员
盖特汽车
GAIT发起人 GAIT-Global Automotive Industry Talents 可以投稿 gaitgroup@outlook.com
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