汽车上的科技将何去何从

舒宁 编辑
2016-05-06 01:16 / 浏览

● 筋骨之道——传动系统技术

    从汽车的角度来说,实现高效高输出,一方面是要靠心脏(发动机)的优秀运转效能,另一方面,空有一身力气使不出来也会成为动力发挥的阻碍。从这一角度讲,一套高效传动系统才能使得好发动机最大化发挥其应有的能力,正所谓“好马配好鞍”便是这一道理。

    在传动系统方面,汽/柴油车领域仅仅是依赖于如何优化变速箱和减小传递损耗等这样的手段提高传动效率。当然实现这一目的的方法不唯一,有些车企是采用更换原变速箱形式实现优化传动系统,也就是使用不一样的变速箱,包含无级变速箱(简称CVT)和双离合器变速箱(简称DCT)在内的诸多形式也是各有优劣,就现在的技术而言,实现起来也并不困难。

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    那么话又说回来了,既然传统发动机需要依靠变速箱去实现“减速增扭”的效果,那么效率上的优化确实是重中之重了。从本次车展上看,国内外各大车企对变速箱的优化有着各自独到的理解,但从大类来说,总体分为两个方向。

    一部分车企选择采用双离合器变速箱方案,在换挡过程中可以实现不中断动力输出的快速换挡,达到高效快速传递动力的需求,但在舒适性上存在一些问题;而还有一些车企采用更多挡位的传统自动变速箱(简称AT)方案,通过细化传动比(细化到线性变化的传动比就是CVT无级变速箱的理念了,但结构上会有较大区别),让发动机工况近乎时刻保持相对最佳,达到发动机效能的高效发挥,但大多数AT在换挡时间方面略逊一筹,而大部分采用钢带或链条传动的传统CVT,由于其钢带与带轮压紧的方式可能出现打滑现象,在这两者之间出现磨损,故其在承受扭矩方面是一短板。

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    以上两套方案在很大一定程度上都是基于对传统车辆的开发,并且在传动优化方面,并未跳出变速箱这个圈子。有一个大趋势我们都可以感受得到:鉴于对环境保护的需要,未来将是EV纯电动车和Hybrid混合动力车的主力市场。这两种有电机参与工作的车,不仅在发动机方面影响了未来发展方向,在传动系统方面亦是如此。

    在本次车展中,雷克萨斯展现出了其对混合动力方面的新想法,不仅从动力总成入手,还要保证好不容易高效输出的动力不让传动系统毁于一旦。雷克萨斯LC 500h采用了一套行星齿轮E-CVT变速箱并串联一台4AT的自动变速箱,可以模拟出10速的挡位。雷克萨斯不辞辛苦地开发这套复杂的复合变速箱,其实仅仅为了一个目的:让传动效率、传动比覆盖和运动换挡感受并存,并且可以很好地匹配混合动力总成。

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    虽说看似十全十美了,但万物皆有利弊,这样复杂的一套变速箱可靠性究竟如何?虽然我个人而言很信赖雷克萨斯的品控,但结构如此复杂的情况下还能保证吗?

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    混合动力不仅改变了动力单元与变速箱,也改变了驱动形式:“混动四驱”这样的概念便是一种正在逐步成为主流的驱动结构。混合动力的概念我们不陌生,在传统汽/柴油发动机的基础之上,合并电驱动力系统,实现动力互补的效果,降低油耗,提高驱动效率。而混动四驱这样的结构其实并不复杂,而且早在10年前的雷克萨斯RX 400h上便有类似的结构。这种混动四驱可以依托于汽油车的前驱平台做开发,是很多厂商开发混动SUV比较主流的方法。确实,本来SUV市场就正热,结合上混动四驱这样简单见效的技术,节能高效,何乐而不为呢?逐渐从小众成为一种主流也是理所应当。

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    但这也不代表十全十美。同发动机电子控制化一样,这套混动四驱结构同样依赖于复杂的控制逻辑,也就是回归到了电子控制问题:如何配合好汽油发动机驱动的前轴端与电机驱动的后轴端,是未来考验各大厂商的一个难题。现阶段而言,在一些中低端产品中,采用的方式同电子限滑差速器的道理类似,也就是车身稳定系统的衍生功能,通过车身稳定系统对车轮刹车,阻止打滑,而在前后轴端的驱动配合方面,似乎每家厂商的控制逻辑都不太一样。

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    这确实为我们的未来提供了一些新思路:不仅仅是四驱系统混动化、传动效率高效化等,复合变速箱也提供给我们了一些启发,在难以兼顾的情况下,为何不把它们融合在一起呢?

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1 /心之所向:发动机技术 2 /筋骨之道:传动系统技术 3 /脑部开发:电子化与自动驾驶