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CVT平稳又省油,为什么国产车却抢着用双离合?
CVT省油、平稳、好,但不是想用就能用的,隔壁的AT也是同样的情况,国产车没办法了,只能吃双离合这个“冷菜”了。
就好比:大闸蟹虽然是好吃,但兜里就这么点钱,根本也买不起,青菜面吃吃也是可以了,都能管饱。
国产车企真的造不出CVT吗
CVT技术含量并不高
首先我们要搞清楚,国产车企并不是没有能力造CVT,CVT的技术含量没有想象中这么高的。
王哲月在期刊《中国机械》上发了篇论文,《汽车CVT变速箱结构原理与主要故障研究》,上面讲。
CVT变速箱的总体构造较为单一,包含的零部件数量不多,和一般的自动变速箱相比具有更低的制造成本。
简单说就是:我们飞机、大炮、高铁、原子弹都能造,区区一个CVT都不是事儿,是想不想的问题。
有企业已经造出CVT了
而且,其实早就已经有企业造出了国产的CVT了。
2019年上海车展上,万里扬就推出了自主研发的CVT25变速箱,而且现在搭载在一些国产车的品牌上了,比如说:奇瑞、吉利。
这款CVT变速箱还获得了汽车评价研究院主办的第4届世界十佳变速器奖项了。
能造得出为什么不造
虽然能造得出来,为什么很少有人去造?或者是用CVT呢?
绕不开专利问题
最关键的问题还是:CVT的核心部件的技术专利老老早早就被国外的各种公司给掌握了,主要是博世和舍费勒。
现在的CVT传动基本上都是用钢带的,想用的话就必须要交专利使用费了,成本上就不太控制得好了。
就好像是:苹果、小米都要给高通交钱的,对不对?
像刚才讲到的万里扬CVT,实际上就是和博世合作的,用的还是博世的钢带。
如果想要绕过专利,就没有办法开发出CVT变速箱了。
就好比:这家饭店有个独门秘方,辣椒粉,别人就做不出那个味道,就是好吃,你要去开这个饭店,还离不开辣椒粉,没办法了,只能交加盟费了。
如果自己去开,因为辣粉的缘故,不够辣,或者说不够香,人家又不用,「呃」人……反正就容易没生意,就也麻烦,差不多就这个感觉。
CVT没有想象中那么好
而且,CVT虽然说省油、平稳,但也不是没缺点。
我们以前专门做过视频的,《为什么说CVT是变速箱里的小弱鸡》,里面讲过:CVT由于使用钢带传动,没有办法承受比较大的扭矩。
市面上最先进的CVT基本上也就只能承受个500N·m,更不用说是普通的CVT了,像万里扬的CVT25最多也就只能承受250N·m。
同时,CVT还容易出现变速箱过热、钢带断裂等等问题。
所以,CVT就有点像是偏科生,省油和平稳相当好,但其他的科目成绩是不太行的,总分也没高到哪里去,自然也就没必要花大价钱去开发它。
为什么都在用双离合
双离合没有太多的专利困扰
反过来看双离合,实际上就没有那么多限制了。
王峰、周云龙在期刊《现代工业经济和信息化》上发了篇论文,《双离合变速器的结构原理及国内发展展望》,上面说。
双离合与手动变速箱的结构相似,里面涉及的专利技术少,国产企业可以大幅度降低专利使用费,成本不就下来了嘛?
而AT和CVT,根据国家知识产权局的调查统计,国外自动变速箱生产巨头在AT和CVT上的专利申请,11000多个。
所以说,国产车那么“喜欢”用双离合,其实也带着一点无奈之举的味道。
造起来既简单,成本又低
而且,双离合造起来既简单,成本又低。
还是参考前面论文的说法:一台AT或者CVT变速箱一整套配套成本大概在1万5到3万块钱之间。但双离合的配套成本只要8000到1万好了。
「哎」小不可大算,2、3万了,对不对?汽车毕竟是卖了几百万台,门把手相差50块钱,100万乘以50,都是一笔不小的数目了,何况是1万块和3万块,对不对?
车企毕竟要赚钱,对吧?好了,又要开发得快,配合现在的发动机,又要控制成本,竞争力又要强,双离合自然用的就多了。
国家政策的扶持
最后,再讲一个,造双离合其实也是国家的政策扶持,这个不一定有朋友知道。
2007年,国家就已经把双离合变速箱的研发,列入了十一五“863”科技计划的重点项目了。
2008年,成立了中发联投资公司,大概花了2亿美元,而且联合12家车企联合开发双离合。
就好像:学校主动开了个辅导班,还不用大家交钱一样的,把它搞起来,就这种味道。
双离合是更符合我们国情的选择
所以,总得来讲,国产车不用CVT,并不是说国产车,讨厌它,或者说,特别不想用。
而是说,专利和成本上的这些限制导致了不太能用所产生的不想用。
双离合就没有那么多的专利限制,造起来又简单,然后国家又大力扶持,当做项目在做的,也更符合国情的选择了,大家都顺势而为。
满大街的双离合变速器 究竟谁家的靠得住
目前,双离合变速箱、At和cvt变速箱已经形成了“三分天下”的趋势。三种变速箱都有一定的设计倾向和优点,但也有一定的不可避免的缺点,而双离合变速箱是一种优缺点明显的变速箱。
双离合变速箱到底存在不存在缺陷?客观来说,早期的双离合确实存在一些缺陷。虽然发明的比较早,1940年申请了专利,但总是受到控制技术的限制。直到20世纪80年代,它才被广泛应用于超级跑车和赛车,直到2003年,博格华纳和大众才在大众高尔夫r32和奥迪tt上安装了双离合变速箱。然而,由于当时的材料、成本和控制技术,双离合变速箱的实际使用体验并不令人满意。主要原因是热度和挫败感不可避免。对于赛车或者跑车来说,双离合的顿挫可以算是一种优势,换挡速度快,驾驶感和操控感极佳。但对于倾向于在城市行驶的家用车来说,频繁的拥堵环境导致换挡频繁,换挡时的热度和顿挫感明显,降低了舒适性和耐久性。所以要明确一点,双离合早期是有缺点的,但现在随着控制技术和材料的提高,双离合的控制逻辑也在逐渐完善和提高,双离合的顿挫和散热问题也越来越不明显。
双离合变速箱原理双离合变速箱可以理解为两套手动变速箱的组合,利用电控来控制离合器片的分离和组合,达到缓冲换挡速度差和动力传递的目的。在结构上,双离合可以分为两部分:双离合模块和机械换挡结构。
发动机动力通过曲轴上的飞轮内齿和双离合器支撑环的外齿的啮合传递到双离合器模块。双离合的主动盘和从动盘通过液压控制进行组合、分离和半联动。k1离合器片连接奇数档,K离合器片连接偶数档。K1和k2分别通过空中心传动轴将动力传递给奇数档和偶数档。双离合器的输出轴通过拨叉和同步器分别连接到奇数档和偶数档,实现动力输出。
这种结构的双离合变速箱可以实现接力换挡。当汽车以一档行驶时,二档已经合上,等待离合器切换。汽车在二挡行驶时,三挡已经合上等待切换,切换时间只有0.2秒,理论上不会中断发动机动力传递。
双离合导致低速顿挫和发热的原因由于双离合采用两套摩擦片,利用半联动的状态来切换档位,缓冲速度差,半联动就是滑动摩擦。为了消除或避免挫折,半联动的时间会比较长,会导致摩擦生热。因此,为了避免变速箱过热,有必要尽量减少半联动的时间,这将导致换挡倒退。另外,双离合虽然在升档时可以通过继电器换挡,但在降档时速度很慢,所以需要先换高档再组合低档,这样时间会成倍增加。比如汽车在二档行驶时,变速箱提前结合三档等待切换,但突然遇到极速加速的场合,变速箱tcu检测到当前扭矩输出不够,需要降档,需要先换三档。挂到一档需要很长时间,此时发动机转速已经升高,导致发动机转速较高时会挂到低档位,这也是目前难以克服的双离合变速箱低速加速顿挫现象。
由于双离合器结构的限制,减少倒退的唯一方法是延长半连杆并延迟升档。虽然这样会更流畅,但油耗和动态响应会受到影响。好在随着变速箱散热技术和耐高温材料的提高,目前没有散热的问题。
为什么大众偏爱双离合?大众采用双离合,也是无奈之举。目前,全球各大车企都已经拥有了自己的变速箱生产线,比如丰田拥有爱信、本田变速箱自研、日产拥有捷科、奔驰变速箱自产、宝马ZF、大众从未拥有过自己的变速箱生产线,而且一直无法完善自己的产品线。但AT变速箱的专利壁垒已经形成,cvt变速箱不符合大众产品定位。所以大众采用双离合也就不足为奇了。
为什么国内车企也偏爱双离合?早期国内车企深受At变速箱专利壁垒的影响,根本没有自己的变速箱生产线。当时进口高端At变速箱根本不是为国产车组装的。由于国内车企都有自己的手动变速箱生产线,双离合变速箱的后置结构与手动变速箱类似,只需稍加改装即可生产,而博格华纳、Getrag等国际公司可以提供双离合控制模块,所以国内车企选择双离合是正常的。
双离合变速箱到底可不可以购买?双离合变速箱当然可以购买,但湿式双离合要尽量购买,立式双离合优先。由于变速箱油的循环散热和保护,湿式双离合让双离合摩擦片得到了更长的半联动时间缓冲,从而减少了磨损,也降低了顿挫的几率。unity布局的双离合不受空限制,对散热要求较低。
干式双离合只能依靠空空气对流散热,会导致经常堵车的档位温度过高。
百万购车补贴
靠着最近几年的疯狂补课,包括长安、上汽、奇瑞在内的一线自主车企都有了能拿得出手的、拥有自主产权的发动机,什么1.4T蓝鲸、1.5T蓝芯、1.6TGDI,市场口碑表现不错。然而,变速器依旧长期依赖外企供应商,现役的双离合变速器阵容有自主产权的很少。
特别是干式双离合,散热差、顿挫强、热衰减明显,直接影响车主的乘驾体验和维护成本,简直“有毒”。当然,作为超跑变速箱的衍生产物,并不是所有的民用双离合都是坑,以下我们提到的几款产品就堪称双离合变速箱中的“清流”,我们一起来了解一下。
●一汽-大众
▲一句话简评:1.4T也可以用湿式双离合变速器。
目前大众旗下与EA211?1.4T发动机匹配的大多是DQ200干式双离合变速箱,面对拥堵路况、变速箱频繁在低档位来回切换时会有顿挫感,激烈驾驶时的“不适”现象表现得也比较明显(换挡速度变慢)。
并非所有1.4T都是干式双离合
作为一款紧凑型SUV,探歌1.4T采用的是湿式双离合变速器,也就是EA888?1.8T/2.0T发动机上出现的那台DQ381?湿式双离合变速箱。最大可承受420N·m的扭矩,远大于DQ200(250N·m),可兼容四驱系统。此外,因为匹配的是液力传动的湿式离合器,所以散热效果更好,可以承受更高强度的激烈驾驶,而不出现换挡速度衰减的问题。
●格特拉克
▲一句话简评:主营7DCT,覆盖面广,可靠性佳。
格特拉克已被麦格纳收购
早几年,提到双离合变速器,我们首先想到的都是大众、保时捷,而到了最近几年,随着国产车的崛起,格特拉克的双离合变速器已经成为国内覆盖面最广的双离合变速器品牌,不光吉利、长城、奇瑞、华晨中华,连宝马奔驰都在用该品牌的湿式双离合变速箱。
电控换挡已经成为流行趋势
德国格特拉克变速箱,是世界上最大的独立变速箱生产商之一,是全球知名的乘用车和商用车传动系统供应商。目前为奥迪/福特/通用/宝马/铃木等超过40家全球汽车制造商提供配套服务。国内应用最广泛还是在哈弗H2、瑞虎8、宝马X1、奔驰A级等车型上广泛应用的7DCT300。
湿式双离合:会把摩擦片浸泡在油液里
相比大众、通用的双离合变速器,格特拉克的7DCT300采用了湿式离合器作为发动机和变速器总成的连接纽带,相比干式离合器的散热性能更好,不容易过热撂挑子,也能承受更大扭矩的输出。当然,在换挡逻辑上,这台双离合也刻意调慢了低档位的换挡速度,虽然削弱了传动效率,但在一定程度上缓解了堵车闯动的问题。
●吉利沃尔沃
▲一句话简评:“偷师”沃尔沃,有没有自主产品还重要吗?
吉利嘉际
与吉利旗下的低端车不同,定位更高端的领克01/02/03,其搭载的双离合变速箱是吉利与沃尔沃合作开发的,7速湿式,可以兼容48V轻混和插电式混动系统。此外,未来的吉利博越、星越以及嘉际都将配备这台7速湿式双离合变速箱。
根据工程师的介绍,这具7速双离合变速箱可承受330Nm的峰值扭力,完全可以应付大部分2.0L以下排量发动机的扭矩输出,换挡时间为0.3秒,重量只有75kg,比起普通6速自排变速箱大约还轻了20kg,原厂也宣称这具变速箱的最大传输效率达到了97%,表现接近手排变速箱。
当然,对吉利来说这台7速湿式双离合并非唯一选择,如果对行驶品质和可靠性有更高要求的话,也可以选择爱信6AT、8AT车型,例如领克01、吉利星越都有相应车型面向市场。
●长城汽车
▲一句话简评:与多家外企合作开发,7DCT450代表国产双离合新高度。
长城7DCT450
长城哈弗和WEY旗下的车子目前大多搭载的7速湿式双离合变速箱,代号7DCT450,美国博格华纳提供湿式离合器模块,德国大陆提供变速箱控制单元,变速箱主体是长城自己的,编程调校则请了奔驰和格特拉克的大佬(老外)。
这台变速箱有明显的“通过牺牲换挡速度来缓解闯动”的倾向,特别是与大众DQ381对比,虽然还有进步空间,但可靠性和经济性还是值得认可的。从企业层面来看,这台变速箱的出现彻底解决了长城汽车变速箱靠外购的问题(摩比斯、派沃泰、格特拉克),投资虽大,但一劳永逸。
1.5T电喷使用的是格特拉克双离合
当然,长城旗下并非所有的车子都使用的这台7DCT450,只有最新的1.5T直喷、2.0T直喷发动机才是这台新变速器。而之前的1.5T电喷依旧使用的格特拉克7DCT300,哈弗H7还使用的是格特拉克的6速湿式双离合变速箱,属于“历史遗留问题”。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
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我是英康号的签约作者“业利”
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