如今AT变速箱挡位数多达10个,而主流的双离合变速箱挡位数最多只有7个。为什么双离合很难把挡位数做多呢?
其实答案很简单:AT的挡位是靠行星齿轮组以不同的组合方式实现的,一套行星齿轮组有3个运动部件,可以组合出4种配合方式。所以AT变速箱的挡位数就是做乘法,做出10个挡位并不需要10套行星齿轮组。
比如早期的4AT变速箱,只需要两组行星齿轮就可以组合出4个前进挡和1个倒挡。而增加到3组行星齿轮后则可以实现6个或者8个前进挡。增加到4组行星齿轮后就可以实现10个前进挡了。
另外AT变速箱里的行星齿轮机构都是永远保持啮合的,换挡(也就是改变组合方式)的时候不需要额外进行齿轮啮合,只需要用离合器控制不同部位的运动状态就可以了。比如行驶中你不小心挂到N挡了,这时候直接拉回D挡就行了,连刹车都不用踩。因为挂入D挡在变速箱内部也只是某个离合器把对应的部件给锁定住而已,不是你想象中的两个高速转动的齿轮去啮合。
正是由于行星齿轮组的独特结构,AT变速箱在设计挡位数的时候就像做乘法一样,靠少数行星齿轮组就能匹配出更多个挡位,可以保证体积尺寸在控制之内。
而双离合变速箱本质上和手动变速箱一样,靠两个齿轮传动形成挡位,多一个挡位就需要多出来一组齿轮,做的是加法。
双离合变速箱就相当于发动机有两个离合器,分别连着两个手动变速箱。比如下图,这是一个6速双离合变速箱的结构示意图。黄色的离合器1负责135挡位,蓝色的离合器2负责246倒挡位。它的每一个挡位都需要一套齿轮来实现,所以当挡位数过多的时候变速箱里就要塞满齿轮,不仅体积会变得更臃肿,而且这么多齿轮也会增加变速箱的损耗,是非常不划算的。
正是由于以上原因,这些年来AT变速箱挡位数不断增加,而双离合变速箱挡位数却基本上都在7速左右,没有更多了。
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