手动挡变速箱对比自动挡变速箱到底有什么优势?

手动挡变速箱对比自动挡变速箱到底有什么优势?
2020年07月04日 15:03 巨裕聊历史
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目前家用车手动挡对比自动档的优势真的不大。手动挡变速箱特点是传动效率高,原理简单、油耗低、维保费用低,成本低,缺点就是操作比较麻烦。而自动档变速箱一直在发展,变速箱类型也越来越丰富。例如现在的CVT变速箱、双离合变速箱都称之为自动档,如果单论油耗手动挡变速箱已经没有优势可谈只剩下情怀而已!

手动挡变速箱与自动挡变速箱最大的不同就是动力传递与换档方式。也可以说是一种优势吧,手动挡动力传递效率高,那是因为有离合器组件的存在。发动机动力经过离合器传递到变速箱,只有一少部分动力在起步半联动时损失,起步后发动机动力损失几乎可以忽略不计。手动变速箱采用的是干磨式离合器组件:

飞轮镶在曲轴上,也是发动机传递动力的一个部件。压盘外壳直接装在飞轮上与飞轮是一个整体,飞轮带着压盘1:1旋转。

压盘与飞轮之间带有一片摩擦片,也就是离合器片。踩下离合器后压盘向后收起,压盘与飞轮之间的离合器片压力降到零,没有压力的情况下离合器片就会孤零零的一动不动。当离合器释放后,压盘为离合器提供一定的压力,迫使离合器与压盘、飞轮紧密接触,这时候离合器转速与飞轮、压盘是一样的,动力全部传递给离合器片。离合器原理如下:

变速箱输入轴带有花键,离合器片装在变速箱输入轴上并且可以来回滑动。压盘释放的时候离合器片被压盘压紧,此时飞轮、离合器片、压盘成为一个整体,发动机动力从离合器片传递到变速箱输入轴。

这就是手动变速箱的动力传递途径,通过摩擦片传递动力,损失小效率高。但是需要人为的控制离合器压盘开合,也就是需要用脚去踩离合器踏板完成动力开合。手动挡变速箱原理要简单的多,直接调整不同齿数的齿轮啮合就可以达到换档达目的:

档杆方向决定来选择换档拨叉,三组拨叉控制控制多组滑动齿轮,一组拨叉前后移动可以控制两个同步器也就是两个档位。这种选挡方式比较直接,不需要自动选挡机构,人工手动选挡机构简单可靠,可操作性强。

自动挡变速箱动力传递方式与手动挡变速箱完全不一样。自动挡变速箱中CVT/AT变速箱都采用了变矩器,由变矩器来代替离合器来传递动力。但是变矩器传递效率要比直接摩擦传动的效率低一些,我们看一下液力变矩器:

变矩器又名大力鼓,还有的修理工称其为耦合器。其实耦合器与变矩器是不一样的,不应该混为一谈。变矩器内部装有液压油,动力通过液压油来传递。具体原理就像两台电风扇对着吹,一台接通电源后开始工作,另外一只没有接通电源的风扇叶片会被风吹的转起来。变矩器内部结构如下:

泵轮与发动机曲轴直接连接,发动机启动后泵轮开始旋转,泵轮的叶片把液压油甩到涡轮的叶片上,涡轮被液压油冲击而旋转,涡轮甩出的液压油经过导轮回到泵轮上……涡轮相当于离合器片,把动力传递到变速箱。

可以看到动力传递方式的差别就在于此,自动挡变速箱动力通过油液来传递,这种柔性连接不会有冲击感,并且具备扭矩放大作用,最高可以放大两倍,汽车起步更平稳。但是柔性连接传递动力会有一定的损失,低速工况下锁止离合器并不会介入,因此低速行驶时液力变矩器动力损失更严重一些。

自动挡变数箱结构也与手动挡变速箱原理不一样,自动挡变速箱内部没有采用直齿轮,而是采用行星齿轮组合来实现换档的目的。我们看一下AT变速箱剖面图:

第一感觉就是内部很复杂,由多个行星齿轮组、多组离合器片、换挡阀体组成的。与手动挡变速箱最大不同就是多组离合器片、换挡阀体,这些都是手动挡汽车具备的。AT变速箱换档是通过压合不同离合器片组合来实现速比变化的。

在这里的液力变矩器并不直接等于摩擦式离合器组件,只相当于半联动的离合器。车辆启动后变矩器并不能够把动力切断,动力会直接传递到变速箱内,此时动力开合是变速箱内的离合器组件不同动作来完成的。

自动变速箱换档机构更为复杂,是机电液高度结合的代表,虽然叫做油路板但是油液是通过电磁阀控制的。我们看一下自动变速箱换档用的阀体:

油路密密麻麻与脑回路相似!电磁阀控制液压油方向,液压油推动不同离合器开合来实现换档。可以看到自动变速箱换档机构要比手动挡变速箱复杂的多,也更娇贵。尤其是维护保养上,自动挡变速箱成本更高。一旦损坏后维修成本也是非常高的!低速工况时变矩器并不能锁止,因此油耗会高一些,中高速行驶时变矩器可以自动锁止,动力传输没有损失,跑长途油耗与手动挡相当。

总结:手动挡变速箱的优势就是便宜

买的时候便宜、维修保养便宜、耐久性好、传动效率高,市区内行驶时油耗低。但是开起来比较麻烦,市区内走走停停远远不如自动挡汽车好开。论油耗,CVT变速箱与双离合变速箱油耗并不比手动挡高。因此乘用车采用手动挡大多数原因都为了降低成本降低售价,这也是为什么豪车没有手动挡变速箱的原因。

至于驾驶的乐趣:一个小排量汽车在市区内还能有什么驾驶乐趣可言呢?比换档速度干不过双离合变速箱,比平顺性不如CVT变速箱好。虽然说手动挡变速箱具备高性价比的优势,但是这点优势在更好用的自动挡变速箱面前荡然无存!

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