CVT与DSG变速箱比较

ＣVT与DＳG变速箱比较

我们知道,变速箱是汽车上的关键部件之一。一般地,变速箱分为手动变速箱、自动变速箱(含手自一体)、序列变速箱;其中自动变速箱又可分为液力自动变速器AT（Automatic T ｒaｎsmｉssiｏn)、电控机械式自动变速器AＭT（Autoｍａted Manuａl Tｒａnｓｍiｓｓion)、机械无级自动变速器CVT（CｏntinuouslｙVariａｂle Tｒanｓｍｉｓｓｉｏn）、双离合器自动变速器ＤＣＴ（Dual Cｌutch Transmission)。市面上见的最多的汽车自动变速器应该是AT，一般非专业人员口口相传的自动变速器也指的是AT。

自动变速器由于操作简便,解放了驾驶员的换挡注意力,便于驾驶员发动汽车和观察路况，更好的操纵汽车,深受广大汽车驾驶员,尤其是刚拿到驾照的人的喜爱。但一直以来,自动变速器一直给人以“费油”的不良印象,这与ＡT在整个汽车自动变速箱所占份额较大有很大关联。而今后汽车自动变速箱市场,将逐渐过渡给综合性能较优的自动变速器。就燃油经济性而言,上述四款自动变速器中，AT最为费油,即燃油经济性最差；而AMT在换挡品质上相比较CVT和DCT而言，由于物理结构的根本差异，顿挫感明显,换挡舒适性自然不及后两者。

因此，现就其中CＶＴ和DＣT各自的特点,做一对比。对比之前,不妨先了解下CVT 和ＤＣＴ各自的物理结构和工作原理。

ＣVT

无级变速器（CVT)的最大特点就是速比变化在一段数值范围内是连续变化的,而不是有级式的速比离散化。

图1CVＴ变速箱

CVT结构比传统机械变速器简单,采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽时，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVＴ是真正无级化了,它的优点是重量轻,体积小,零件少，与AT 比较具有较高的运行效率,油耗较低。但ＣＶＴ的缺点也很明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷，只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车,因此在自动变速器市场份额中约占４%以下。

据有关资料,最早应用CVT技术的是德国奔驰公司。1８8６年,该公司将V型橡胶带式CＶT安装在了汽车上。19５8年，荷兰的DAF公司H．Van Ｄoｏｒne博士研制成功了名为Vａｒiomatic的双V型橡胶带式CVＴ，并装备于ＤAＦ公司制造的Daffｏdｉl轿车上,其销量超过了１０0万辆。不过，受限于橡胶皮带的物理特性，CＶT技术一直徘徊不前。不过,随着材料技术的进步,近年来经过各大汽车公司的大力研究,情况有所改善。从全球范围来看,比较大的变速箱生产厂商有3家,它们分别是ZＦ（采埃孚)、ＡisinＡW（爱信)和Jatco,他们也都有生产CVT变速箱。

图2 CVT变速箱清晰半剖图

1、经济性

CVＴ可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配,提高整车的燃油经济性。德国的大众公司在自己的Ｇolf VR6轿车上分别安装了4－ＡT 和ＣVT进行ECE市区循环和ECE郊区循环测试，证明CＶT能够有效节约燃油。

图３安装4-AT和CVT的大众公司的GolｆVR6汽车的燃油消耗对比

2、动力性

汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大,汽车的动力性愈好。由于CＶT的无级变速特性，能够获得后备功率最大的传动比,所以CＶT的动力性能明显优于机械变速器(MT)和自动变速器（AT)。

3、排放

CVT的速比工作范围宽，能够使发动机以最佳工况工作，从而改善了燃烧过程，降低了废气的排放量。ZF公司将自己生产的CVT装车进行测试,其废气排放量比安装4-AＴ的汽车减少了大约10%。

4、成本

CVT系统结构简单，零部件数目比ＡT(约５００个)少约300个，一旦汽车制造商开始大规模生产,CＶＴ的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，ＣVＴ零部件(如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵）的生产成本,将降低20%-30％。

勿庸置疑，CVT变速器的技术含量和制造难度都要比ＭＴ变速器高,与ＡT变速器相仿,由于金属带式CVＴ的结构简单，所含的零件数量比ＡT变速器少4０%左右,整车的质量因而也有所减轻。

5、驾驶平顺性

由于ＣVT的速比变化是连续不断的，所以汽车的加速或减速过程非常平缓,而且驾驶非常简单、安全。从而使用户获得全方位的“行驶乐趣”。

图4

CVT金属带(奥迪Ａ６Ｌ）

６、ＣＶT在国内的发展情况

我国有巨大的汽车市场，汽车工业是我国的民族工业之一。然而我国汽车业所需的自动变速器（AT)全部依赖进口,这使得国产汽车配备AT后，成本增加很大，而装备自行开发生产CVＴ变速器,其成本提高不大,说明CＶＴ的市场前景令人乐观。

目前我国正在考虑发展轿车自动变速器的问题。自“九·五”期间轿车金属带式无级自动变速器的开发和研制已经被列入国家的重大科技攻关计划,以跟踪世界技术的发展和开发适合我国国情的汽车。

在最近的十几年中，CＶT技术已经上前迈进了一大步，使得CVT比有着超过１00年历史的机械变速器MT和有着超过5０年历史的自动变速器AT更有竞争力。

DCT

ＤCT(Duａl ClｕtcｈＴransmissiｏｎ,双离合器变速器),亦称ＤSG(Ｄirｅｃt Shift Gearbox，直接换挡变速器)，最早可追溯到1９40的德国,当时一位名叫Ruｄolph Fｒanke的Dａrmｓtaｄt大学教授申请了DＣT发明专利;随后保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器（PDK）。1976年，ＤCＴ开始装备在大众公司的高尔夫GＴＩ轿车上销售,１985年，奥迪又将DＣＴ技术应用在赛车上，此后ＤCT又经过长时间的发展和完善,直到20世纪90年代末期，大众公ﻫ司和博格华纳才合作生产出第一款适于大批量生产和应用于主流车型的ＤCT产品。

20０２年,DＣT应用在德国大众高尔夫Ｒ３2和奥迪TTＶ6上。２00３年,其相继推广到高尔夫等其他车型上。２０04年,ＤＣＴ在德国大众途安车型上首次与TDＩ柴油发动机匹配。到20０6年，搭载DCT的大众车型累计达到70万辆。2０0７年,法拉利、雷诺等公司纷纷推出了各自的赛车,一个共同的特点是全都搭载了类似DCT的变速器。同时,Rec ａrdo公司开发出了DCT样机，并装配在Bugatti-Ｖeyｒon跑车上。LuK公司与Fｏrd、Getrａg公司合作,共同开发带有干式离合器的DCＴ,称为平行轴式变速器（PSG)。

如图5,离合器1、2分别负责变速器的奇数挡位和偶数挡位；挂上奇数档时,离合器1结合,输入轴１工作,离合器2分离，输入轴2不工作,挂上偶数挡时,则相反。即在DCT工作过程中总是有两个档位是结合的，一个正在工作,另一个则为下一步做好准备;手动模式下可以进行跳跃降档:如果起始档位和最终档位属于同一个离合器控制的,则会通过另一离合器控制的档位转换一下,如果起始档位和最终档位不属于同一个离合器控制的，则可以直接跳跃降至所定档位。