简介档位重叠式自动变速箱技术

解 利 梅天放

天津市东丽区东海汽车修理厂

简介档位重叠式自动变速箱技术

解 利 梅天放

天津市东丽区东海汽车修理厂

变速器的应用范围很广，不仅汽车行业上应用，其他行业机械上也广泛应用，如航空、轮船、军事、工业、农业等等，目前国内对自动变速箱研发制造技术是一大弱势，如何自主研发一款自主品牌的自动变速箱，与国外现有技术相比使其换档时间更短、动力传输不中断、传输扭矩大、换档程序更加简单优化、充分节约能源等等，从这些技术方面超越其它国家是一项技术上的突破也是一项严峻的考验。

档位重叠式变速箱专利技术与其它国家领导多年的变速箱技术产业比较，不断优化变速箱技术，达到最高使用和设计需求，推进完善我国的变速箱技术进入世界前列。

在介绍档位重叠式变速箱专利技术前请大家回答下面几个问题：

1.什么车什么型号的变速箱换档时间最短 换档速度最快

2.什么车什么型号的变速箱每个档位切换时没有断点 动力传输不中断

3.什么车什么型号的变速箱多档可同时驱动车辆 传输扭矩大

4.什么车什么型号的变速箱换档很随意 没有档位干涉油耗低

5.什么车什么型号的变速箱控制最简单 换档最简单 结构最简单

6.什么车什么型号的变速箱能回收再利用发动机制动能量

手动变速箱与自动变速箱（CVT除外）换档原理都知道不必再说了，但是它们的共同缺陷是：各个档位间转换存在档位干涉；档位不能重叠工作只能一个档工作，这就点影响了换档效率、换档速度、动力传输扭矩、换档与跳档随机灵活性、不能多档同时工作、需要减负换档、干涉摩擦促使油温高使用寿命短、发动机制动不能回收再利用、CVT传输扭矩小等缺陷。档位重叠式自动变速箱的出现解决了以上存在的缺陷，达到最高使用和设计需求，换档时间最短、换档速度最快、没有断点、动力传输不中断、传输扭矩大、没有档位干涉油温低油耗低寿命长、控制最简单、换档最简单、结构最简单、能回收再利用发动机制动能量等优点，下面逐一介绍档位重叠式自动变速箱与AT AMT DCT CVT自动变速箱相对比的优点。

什么车什么型号的变速箱换档时间最短 换档速度最快

常见自动档变速箱的换档方式为：1发动机减负相当于抬油门，2断开工作档位，3接合所需档位，4发动机增负相当于踩油门，这样看出每升一个档位需要四个步骤，如果这个变速箱是六个档位则需要24个步骤。如果每个步骤需要0.2s，那么每换一个档需要0.8s，六个档都完成一遍需要4.8s。平行轴与AT自动变速箱换档过程大体如上所述。

又如AMT变速箱每升一个档位时需要：1.发动机减负；2.离合器分离；3.工作档位同步器分离；4.所需档位同步器结合；5.离合器结合；6.发动机增负六个步骤；如果这个变速箱是六个档位则需要36个步骤，如果每个步骤0.2s，那么每换一个档位需要1.2s，六个档需要7.2s。

再举个DCT双离合升档例子：在挂入D档时，1.首先1档同步器齿轮结合，2.双离合器结合一轴一档工作，3.此时二轴上的倒档离合器断开，4.并使二档同步器结合，5.双离合断开输入轴一，结合输入轴二，此时二档工作，6.一轴上的一档离合器断开，7.结合三档离合器，8.双离合器断开二轴，9.接合一轴，三档工作，10.二档离合器断开，11.结合四档离合器，12.双离合器断开一轴，13.结合二轴，四档工作，14.三档断开，15.结合五档，16.离合器断开二轴，17.结合一轴，五档工作，18.四档断开，19.挂入六档，20.双离合器断开一轴，21.结合二轴，22.六档工作，六个档整个过程需要22个步骤，如果每个步骤需要0.2s，六个档不停地换档一遍需要4.4s。

再如DCT变速箱行驶在三档时下个档需要在二档还是四挡，如果在四档，那么在突然加速超车需要强制降档时还得把四档摘下换入二档，如果在二档那么在需要升档时还得把二档断开再换入四档，这样就延长了换档时间。

档位重叠式变速箱由于各个档位具有超越功能的专利技术，档位可重叠或叠加工作，没有档位干涉，所以换档时不需减负、断开工作档位和增负步骤，只需一个步骤：接合所需档位，减少了减负、分离、增负3个步骤，假设每升一个档需要0.2s，那么六个档都走一遍需要1.2s。同样都是六速的变速箱从一档到六档换档时间可以看出，平行轴式变速箱需要4.8s，AMT变速箱需要7.2s，DCT式变速箱需要4.4s，而且这些换档过程几乎在动力传输中断过程中完成的，而档位重叠式变速箱只需1.2s，并且在动力传输不中断的过程中叠加完成的。而且在坡度大需要强制降档情况下断开工作档位即是所需档位，所有档位升降都是如此，由此不难看出哪种变速箱是换档最快的变速箱了。

什么车什么型号的变速箱每个档位切换时没有断点和动力传输不中断

大家肯定说是CVT无级变速箱了，其次是AT（某个档位没有断点）DCT在换入下一个档前也必须先断开工作时的离合器，两个离合器轮番接合。

举个例子，开手动档的车拖车在换档时拖车绳下垂弯曲，其实这时就是换档过程中的动力中断，即换档断点。此断点发生在减负、断开工作档位与接合所需档位时间段内，随后绳子逐渐拉直瞬间再冲进一下影响换档平顺，自动变速器优化到最佳状态也会存在动力传输中断的问题，为什么直升飞机不能使用变速箱，因为在升降时换档存在动力中断问题，不像汽车在动力中断时有地面拖着，而飞机在动力中断时会往下掉，存在很高的危险性。万一一个档挂不上就会失去动力掉下来，而档位重叠变速箱假如挂不上所需档时工作档位还在工作，这样保证飞机不会失去动力掉下来。平行轴 AT DCT AMT变速箱换档都存在此问题。

档位重叠式自动变速箱每个档位切换时没有断点，上面所述出现动力中断发生断点的位置在减负、断开工作档位和接合所需档位之间，而档位重叠式自动变速箱它的升档过程只是一个步骤接合所需档位，不用断开工作档位、增减负荷，直接档上加档或减档。由此不难看出档位重叠式变速箱是没有断点和动力传输不中断的变速箱。

什么车什么型号的变速箱多档可同时驱动车辆传输扭矩大

在AT CVT DCT AMT和平行轴变速箱中由于存在档位干涉只能一个档工作，不存在多档同时驱动车辆，比如在一档起步时二三四五六档离合器在干涉摩擦状态，不能参与工作，反而干涉摩擦在阻止变速箱运转。CVT变速箱使用链条传动，因链条接触面小使得传输扭矩小急加速容易打滑。

档位重叠式自动变速箱由于不存在档位干涉，所以可以多档同时驱动车辆，比如在一档起步时二三四档离合器可工作在摩擦驱动状态增加驱动扭矩。举个推车例子一辆汽车一个人推与三四个人一起推各自承载力矩是不一样的。总体驱动扭矩由一个档分摊在多个档位，增加了传输扭矩。由此不难看出档位重叠式变速箱多档可同时驱动车辆传输扭矩大。

什么车什么型号的变速箱换档很随意 没有档位干涉

换档的方式有升档、降档、跳档，跳档分奇数跳档、偶数跳档和奇偶数间跳档，但是DCT双离合变速箱不能实现奇数或偶数跳档，如5－3 2－4等，CVT也是不能跳档，但是AT和AMT可以跳档，但是都需要4－6个步骤，如AMT从2档跳四档，首先1发动机减负，2离合器分离，3二档同步器分离，4四档同步器接合，5离合器接合，6发动机驱动，需要6个步骤。而档位重叠式自动变速箱从二档跳到四档只需一步：四档离合器接合。

档位重叠式自动变速箱由于各个档具有超越功能的专利技术，多个档位工作高档位为所需档位时低档位为超越状态；中间档位为所需档位时高于所需档位为驱动摩擦状态，低于所需档位为超越状态；低档位为所需档位时高档位为驱动摩擦状态，可重叠或叠加工作，从而不存在档位干涉，不管升档、降档、跳档，跳档分奇数跳档、偶数跳档和奇偶数间跳档都只需一步。由此不难看出档位重叠式变速箱换档很随意没有档位干涉。

除了CVT只能在一个档位工作没有档位干涉，AT AMT DCT和平衡轴变速箱都存在档位干涉，如果同时两个档或多个档同时工作时变速箱输入与输出轴抱死不动，严重时传动轴折断或变速箱报废，甚至发生车祸。档位重叠式自动变速箱没有档位干涉，没有档位干涉不仅换档很随意，还有个更大的优点是没有干涉摩擦，变速箱的油温来源于离合器片与制动器片干涉摩擦，齿轮摩擦，轴承摩擦，以上看出产生热量的主要是干涉摩擦。一般变速箱的容油量为6至10l，工作时的油温在100℃左右，从100℃的油温能看出什么问题：用汽油把6－10l变速箱油加热到100℃需要损耗多少燃料，而且一边在烧一边在散热，相当于一直在损耗燃料－汽油，由此看来干涉摩擦是阻止变速箱传动和产生高温和损耗燃油的主要来源，比如本田5速变速箱工作在二档时，一档和三四五档离合器为干涉摩擦，而档位重叠式自动变速箱在二档时一档为超越摩擦，摩擦系数接近轴承，和三四五档离合器为驱动摩擦，即所低于工作档位的为超越摩擦，高于工作档位的为驱动摩擦。驱动摩擦为有用功，干涉摩擦为无用功阻止变速箱运转油温高增加油耗。

什么车什么型号的变速箱换档控制最简单 换档最简单结构最简单

AT AMT DCT和平衡轴变速箱换档控制需要四到六个步骤，需要复杂的阀体控制离合器，有变矩器或双离合结构复杂。

档位重叠式自动变速箱换档简单；控制简单；结构简单。

换档简单：每换一个档位只需一个步骤。

控制简单：只有离合器油压与换档油压两条油压控制整个换档。

结构简单：不需要阀体 双离合和变矩器

什么车什么型号的变速箱能回收发动机制动能量

CVT AT AMT DCT和平衡轴变速箱在车辆需要发动机制动时，都是采用发动机的力量来实现，不能回收再利用。而档位重叠式自动变速箱采用装在变速箱或车轮上的发电机回收制动能量来实现发动机制动，回收的能量转换成电能存储在蓄电池内再用来驱动车辆节约能源。

总之档位重叠式自动变速箱与其他变速箱相比，具有换档速度最快、动力传输不中断、传输扭矩大、没有档位干涉油温低、油耗低、寿命长、结构简单、控制简单、换档简单、回收能源再利用等特点。具有一定的新颖性、实用性、创造性的价值来完善我国的变速箱技术进入世界前列。

原理演示 http：//v.youku.com/v_show/id_XMTM5OTcwNjAyNA==.html?from=y1.7－1.2