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汽车换挡为什么会顿挫,哪种变速箱能避免顿挫?

在加速过程中,如果突然减速,与车辆前进的惯性力产生“相反作用力”,车辆在刹车时会出现向前“冲”的现象。然而,在刹车后突然加速时,车内乘客会感到“前倾后仰”,这种晃动就是所谓的顿挫。换挡顿挫的根本原因在于换挡前后功率与车速的不匹配。

汽车变速器主要分为AT、DCT、AMT和CVT等几大类,其中AT、DCT、AMT都使用齿轮箱进行换挡,而CVT则采用钢带和锥形轮来调整速比。手动挡车辆在换挡时如果离合器没有彻底分离,会听到齿轮碰撞的声音,即所谓的“打齿”。这种情况下,发动机转速会回落,导致车辆在换挡过程中减速。自动挡汽车在换挡时不需要手动操作,但在换挡过程中,发动机转速回落会导致车辆减速,之后再加速,从而产生顿挫。

对于AT/AMT而言,由于换挡速度较慢,顿挫现象难以避免。DCT理论上换挡速度最快,但在低速区间如果TCU(变速箱控制单元)错误判断了换挡意图,纠错后会延长换挡时间,仍然会产生顿挫。而CVT虽然理论上应该足够平顺,但在模拟固定速比的前进挡时,也会出现“延迟”现象,导致顿挫。

那么,是否有一种变速箱可以完全避免顿挫呢?答案是否定的,因为换挡顿挫是由于换挡前后功率与车速不匹配造成的。要解决这个问题,唯一的办法就是加快换挡速度,同时在低速换挡时减少错误判断。目前,最平顺的变速器并不是CVT或AT,而是双离合变速器。早期的干式双离合变速器由于离合器无润滑和主动散热系统,在高温下容易产生摩擦系数变化,导致顿挫,但湿式双离合变速器已经解决了这个问题。

既然用变速器会导致顿挫,那为什么不直接取消变速器呢?实际上,燃油车离不开变速器,因为发动机输出功率和车速是成正比的,功率越高,车速越快。然而,随着转速的增加,油耗也会增加,同时内燃机的磨损程度、温度和冷却系统的压力也会增大,噪音也会显著增加。因此,通过变速器来控制车速和转速,以低转速实现高车速,是燃油车必须具备的功能。

值得注意的是,只有电动汽车不需要变速器。电动汽车的驱动系统包括电机和电池,电机结构简单,没有活塞、连杆、曲轴和凸轮轴等复杂部件,因此磨损和噪音问题可以忽略不计。同时,电机的热效率可以达到95%以上,耗电量远低于内燃机。因此,电动汽车可以跳过变速器直接驱动车轮,以转速调整车速,这是目前唯一能完全避免顿挫的驱动系统。

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