行业动态
变速箱是如何影响汽车油耗和动力的?
浏览次数:1145次
发布日期:2019-10-09
变速箱是否与发动机匹配,匹配程度会影响汽车油耗与动力。油耗的影响主要来自变速箱的传动效率,换挡逻辑等,动力影响则来自变速箱匹配,传动比等。
变速箱是专门伺候发动机坏脾气的元件,扬长避短既保证动力足够又要尽可能的降低油耗。变速箱的种类有很多,手动挡变速箱传动效率是最高的,双离合变速箱其次,随后是AT变速箱、CVT变速箱。所以最省油的变速箱是手动挡,而动力体验最好的变速箱是双离合器变速箱。AT变速箱主打耐用、承受扭矩大,CVT变速箱则主打平顺与节油。
变速箱的传动效率一定程度上影响油耗,变速箱的原理就是一个减速箱,通过减速来放大发动机扭矩。
减速放大扭矩通俗一点的解释就是杠杆原理,省力就要浪费距离,省距离就要浪费力,这就是阿基米德敢说“给我一个支点我就能撬动地球的原因”。变速箱把发动机转速降下来从而把输出扭矩放大,在输出功率恒定时,扭矩×转速=功率。发动机功率不变的时候,变速箱把转速降得越低则输出的扭矩越大。
汽车起步时所需要扭矩最大,因此变速箱的一档传动比是最高的,转速降低的最多,输出扭矩也是最高的。假如发动机转速2000转/分,变速箱挂一档,减速后变速箱主轴转速为:2000/3.455=578.8转/分,扭矩则直接放大3.45倍。随着汽车速度加快,阻力降低,为了提高发动机利用率降低油耗、噪音、震动,则需要不断的升档,转速升高扭矩放大倍数也越来越低。1-4挡就是杠杆省力费距离的典型,降速增扭矩。
而高速行驶时,巡航状态汽车不需要过高功率,因此变速箱五档(六档)无需在对发动机降速增扭,反而是降低扭矩来增加转速,这时候变速箱用来提高转速,输出转速高于输入转速(发动机转速),因此五档也叫超速挡。如果发动机输出转速2000转/分,五档的传动比为0.85,则变速箱五档输出转速为:2000/0.85=2352转/分。放大发动机转速,让车辆更节油,噪音震动更低,提升舒适性,而巡航时也不需要过高的功率。此时就是杠杆原理中的“省了距离费了力气”。
因此在发动机同样功率下,想要省油必然要降低变速箱传动比,让发动机不至于浪费更多的转速、但是功率=扭矩×转速,省油就会造成扭矩降低,最终影响动力。如果想要动力,在同等功率下,只要通过变速箱降低转速就可以,把传动比提高,可以直接把扭矩放大很多倍。为什么1.3L排量的吉姆尼可以和普拉多一样越野?为什么单缸柴油机的改装车辆可以牵引几吨十几吨二十几吨的挂车?这些都是变速箱的功劳。把转速降低来增加扭矩。既然单缸柴油机可以驱动几十吨货物的车辆,那多缸大马力柴油机不是浪费吗?其实单缸机是通过变速箱降速来放大扭矩的,牵引力足够,但是转速很低、跑不快。大功率柴油机既有足够的牵引力又可以跑的飞快,单缸机就是典型的费距离来增加扭矩。
既要动力又要省油,这就是目前匹配多档位变速箱的原因。上图是发动机万有特性表,燃油消耗率可以一目了然的看出来。发动机在特定工况下利用率最高,油耗也是最低的。因此变速箱尽量要让发动机工作在最佳油耗区域。不同的发动机特性也不一样,配变速箱时也不是简单的拿过来装上就可以用,让变速箱更好的伺候发动机,既可以发挥动力又保证低油耗,这就是动力匹配、调校。也是有很多车企同样配爱信变速箱,但是表现不如某田的原因,即使是大众低端车采用的爱信6AT匹配的也是一塌糊涂。
手动变速箱传动效率高,最省油的变速箱。双离合变速器动力体验最佳,是因为内部结构与手动变速箱一样,齿轮直接传递动力,而换挡速度也是非常快的,因此动力体验更好。AT变速箱动力输入端带有液力变矩器,可以有效缓冲震动,因此平顺性最好,但是变矩器远远不如离合器传递效率高,动力有损失。因此油耗比其他种类变速箱高。为什么cvt变速箱传动效率不高,但是油耗很低呢?那就是因为cvt变速箱有无数个传动比,传动比是无极变化的,可以让发动机始终保持在高效区域内运转,因此油耗低,但是动力体验要差一些。
变速箱是专门伺候发动机坏脾气的元件,扬长避短既保证动力足够又要尽可能的降低油耗。变速箱的种类有很多,手动挡变速箱传动效率是最高的,双离合变速箱其次,随后是AT变速箱、CVT变速箱。所以最省油的变速箱是手动挡,而动力体验最好的变速箱是双离合器变速箱。AT变速箱主打耐用、承受扭矩大,CVT变速箱则主打平顺与节油。
变速箱的传动效率一定程度上影响油耗,变速箱的原理就是一个减速箱,通过减速来放大发动机扭矩。
减速放大扭矩通俗一点的解释就是杠杆原理,省力就要浪费距离,省距离就要浪费力,这就是阿基米德敢说“给我一个支点我就能撬动地球的原因”。变速箱把发动机转速降下来从而把输出扭矩放大,在输出功率恒定时,扭矩×转速=功率。发动机功率不变的时候,变速箱把转速降得越低则输出的扭矩越大。
汽车起步时所需要扭矩最大,因此变速箱的一档传动比是最高的,转速降低的最多,输出扭矩也是最高的。假如发动机转速2000转/分,变速箱挂一档,减速后变速箱主轴转速为:2000/3.455=578.8转/分,扭矩则直接放大3.45倍。随着汽车速度加快,阻力降低,为了提高发动机利用率降低油耗、噪音、震动,则需要不断的升档,转速升高扭矩放大倍数也越来越低。1-4挡就是杠杆省力费距离的典型,降速增扭矩。
而高速行驶时,巡航状态汽车不需要过高功率,因此变速箱五档(六档)无需在对发动机降速增扭,反而是降低扭矩来增加转速,这时候变速箱用来提高转速,输出转速高于输入转速(发动机转速),因此五档也叫超速挡。如果发动机输出转速2000转/分,五档的传动比为0.85,则变速箱五档输出转速为:2000/0.85=2352转/分。放大发动机转速,让车辆更节油,噪音震动更低,提升舒适性,而巡航时也不需要过高的功率。此时就是杠杆原理中的“省了距离费了力气”。
因此在发动机同样功率下,想要省油必然要降低变速箱传动比,让发动机不至于浪费更多的转速、但是功率=扭矩×转速,省油就会造成扭矩降低,最终影响动力。如果想要动力,在同等功率下,只要通过变速箱降低转速就可以,把传动比提高,可以直接把扭矩放大很多倍。为什么1.3L排量的吉姆尼可以和普拉多一样越野?为什么单缸柴油机的改装车辆可以牵引几吨十几吨二十几吨的挂车?这些都是变速箱的功劳。把转速降低来增加扭矩。既然单缸柴油机可以驱动几十吨货物的车辆,那多缸大马力柴油机不是浪费吗?其实单缸机是通过变速箱降速来放大扭矩的,牵引力足够,但是转速很低、跑不快。大功率柴油机既有足够的牵引力又可以跑的飞快,单缸机就是典型的费距离来增加扭矩。
既要动力又要省油,这就是目前匹配多档位变速箱的原因。上图是发动机万有特性表,燃油消耗率可以一目了然的看出来。发动机在特定工况下利用率最高,油耗也是最低的。因此变速箱尽量要让发动机工作在最佳油耗区域。不同的发动机特性也不一样,配变速箱时也不是简单的拿过来装上就可以用,让变速箱更好的伺候发动机,既可以发挥动力又保证低油耗,这就是动力匹配、调校。也是有很多车企同样配爱信变速箱,但是表现不如某田的原因,即使是大众低端车采用的爱信6AT匹配的也是一塌糊涂。
手动变速箱传动效率高,最省油的变速箱。双离合变速器动力体验最佳,是因为内部结构与手动变速箱一样,齿轮直接传递动力,而换挡速度也是非常快的,因此动力体验更好。AT变速箱动力输入端带有液力变矩器,可以有效缓冲震动,因此平顺性最好,但是变矩器远远不如离合器传递效率高,动力有损失。因此油耗比其他种类变速箱高。为什么cvt变速箱传动效率不高,但是油耗很低呢?那就是因为cvt变速箱有无数个传动比,传动比是无极变化的,可以让发动机始终保持在高效区域内运转,因此油耗低,但是动力体验要差一些。