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科学网—变速箱的烦恼

时间: 2024-05-22 17:15:03 |   作者: 电动搬运车

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  鱼和熊掌不可兼得,先进的技术往往也伴随着这样那样的不成熟,但科技的发展总是在逐渐完备,只是这种改进的过程不要以消费者的安全为代价。

  作为汽车三大部件之一的变速箱也迎来了科技换代的高潮。从手动变速箱到自动变速箱,从普通行星齿轮自动变速箱到无极变速自动变速箱。近两三年,人们更是以拥有一辆装备DSG自动变速箱的汽车为傲。但是,“315”晚会的曝光,将DSG自动变速箱拉下了神坛。

  在这个不谈点科技都不好意思和别人聊天的时代,汽车工业也没有落伍。各种先进的科技名词在汽车领域层出不穷。即便你不是个汽车控,恐怕也多少知道“涡轮增压”、“燃油直喷”、“可变气门正时”、“无极变速”等词汇。

  作为汽车三大部件之一的变速箱也迎来了科技换代的高潮。从手动变速箱到自动变速箱,从普通行星齿轮自动变速箱到无极变速自动变速箱。而近两三年,人们更是以拥有一辆装备DSG自动变速箱的汽车为傲。

  但是,在今年“315”晚会上,因质量上的问题,大众汽车的DSG变速箱被曝光,随后,大众公司宣布将召回38.4万辆装备有故障DSG变速箱的汽车。

  其实大众DSG变速箱问题早在三年前就有反映,车主反映最多的问题是换挡时变速箱出现明显顿挫或连续异响;正常行驶时仪表上所有的挡位指示灯突然间同时闪亮,包括停车挡、空挡、倒车挡、前进挡等,此时DSG变速箱拒绝传输动力或突然加速窜车(这一现象被称为死亡闪烁);行驶中挡位锁死,无法换挡。而涉及的车型包括CC、新迈腾、新帕萨特、新宝来、速腾、高尔夫6、GTI、途安、朗逸、昊锐、明锐。

  一位新迈腾的车主告诉《中国科学报》,当初买新迈腾就是看中了DSG宣传的先进、平顺、省油。结果去年5月就发现DSG故障,1挡换2挡时抖动明显,当时还以为是操作不当,直到看到DSG故障报告,才知道车辆出了问题。8月,他从成都自驾去丽江,在攀枝花到丽江的山路上,DSG出现死亡闪烁,彻底报废无法挂挡了,趴窝在前不着村后不着店的深山老林,幸好没有突然加速,不然冲下山崖,后果不堪设想。

  汽车专家贾新光认为,这样的一种情况相当于动力被切断,驾驶员无法对变速箱进行升、降挡操作,车辆无法正常前进、后退,等于汽车失控,对安全会产生重大影响。

  另一位高尔夫车主也遇到类似情况,他的DSG变速箱在2挡升3挡,3挡升4挡时动力丢失,3秒后车辆恢复动力向前窜,并伴随着变速箱齿轮打架的声音。

  3月19日,《汽车之家》网站创办人李想在汽车论坛上也发表了对大众DSG变速箱的疑问。在《这十年我所买过的车》一文中谈到2010年底,他买了一辆高尔夫GTI。但是只要堵车超过三十分钟,变速箱就一直在1挡2挡上来下去的,走着走着,车快停下来的时候,转速会抖几下,赶上一次抖的不爽的时候就熄火了。这样的情况出现了五六次,还都是在环路上。

  动力突然切断的问题在美国装备DSG变速箱的车辆上也出现过。“在高速上,车辆突然失去了动力”,加州的Jetta(捷达)车主利萨托勒(Lisa Toler)这样描述,“引擎依然运转,只是变速箱无法传输动力”,马里兰州的卡普兰葛(Capolongo)也遭遇到相同的问题,他不得不冲上路肩才避免被后面的车辆追尾。

  那么以先进的技术面目出现的DSG变速箱为何会出现这样一些问题呢?它与普通自动变速箱在结构上有哪些不同呢?

  同济大学汽车学院教授陈辛波告诉《中国科学报》,DSG是英文Direct Shift Gearbox的缩写,中文直译为“直接换挡变速箱”,国内普遍的叫法是“双离合自动变速箱”。DSG采用定速齿轮,有两个离合器,没有液力变矩器,传动效率更高。

  DSG也能想象为将两台手动变速箱的功能合二为一,并建立在单一的系统内。DSG内含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推动,能同时控制两组离合器的运作。当变速箱运作时,一组齿轮被啮合,而接近换挡之时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态;当换挡时一具离合器将使用中的齿轮分离,同时另一具离合器啮合已被预选的齿轮,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,使动力不会出现间断。

  《汽车为何会自动换挡》的作者、业内人士刘汉涛在接受《中国科学报》采访时表示,DSG是大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示的技术创新。理论上,配备了DSG的发动机由于快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和更大的灵活性,加速时间比手动变速箱更加迅捷,而且DSG变速箱在传动过程中的能耗损失非常有限,大幅度的提升了车辆的燃油经济性。

  但理论与现实还是有差距的,在刘汉涛看来,DSG技术还不够成熟,这也是大众的高端品牌辉腾没有采用DSG的原因。而奥迪的大部分车型也没有装备DSG,而是装备AT和CVT变速箱。

  陈辛波介绍,DSG变速箱有两种,一种是湿式,一种是干式,这次出问题的主要是7速干式双离合变速箱。与进口的6速湿式变速箱不同,这款变速箱工作效率高,结构更简单,成本更低,适合于中小排量车使用,但同时也有散热不好的问题,发生过热故障的概率更大。

  在美国的DSG故障事件中,大众汽车公司向美国国家公路交通安全局提交的召回报告称,引发故障的原因是其在部分车型上装备的DSG双离合变速器温度传感器存在缺陷,作出了变速箱油温过高的错误监测,因此导致变速器停止工作。

  李想也认为DSG属于新生事物,需要大量的电子装置来控制。从经验来看,由于“事先没想到”而导致故障的概率是非常大的,包括发热量达到多少以后会损害变速器。为此,工程师在“装保险”(即温度传感器)时会采用较为保守的策略。因此最终故障出现在温度传感器上这种解释是说得通的。

  在陈辛波看来,变速箱在设计时都会进行工况测试,也许在德国的道路环境下DSG可以正常使用,但是它还无法适应北京、上海等交通严重拥堵的城市。

  7速DSG是精密零件构成的,变速箱越精细,实现的功能也越细,让你感受无缝隙换挡的平顺。但同时问题也来了,零件越细越小,承受的压力和耐热也越差,这是一对矛盾,当堵车走走停停或长时间上下陡坡时,某些小零件承受不住就容易出问题。

  新技术在变速箱上的应用并非只有DSG,CVT也是很多汽车企业变速箱升级换代的首选。

  CVT(Continuously Variable Transmission),直接翻译就是连续可变传动,顾名思义就是没明确具体的挡位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。

  陈辛波告诉《中国科学报》,CVT传动系统里,传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代,每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构,引擎轴连接小滑轮,透过钢制皮带带动大滑轮。CVT的传动滑轮分成活动的左右两半,可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开,挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度,使传动比发生变化。

  这种变速箱比较平顺、省油,但是钢带摩擦传动效率要低,同时对零部件材质要求高。

  一位驾驶装备CVT变速箱汽车的车主和记者说,在一次高速长途行车中,发动机故障灯忽然亮了起来,随即停车检查,未发现发动机异常。随后,启动正常,怠速稳定,但D挡起步时感觉动力不足,深踩油门到底,发动机转速也不超过2500转,起步很慢,随即停车电线S,被告知变速箱保护,详细情况需要到店电脑检测,到4S店后,因为没有办法消除故障码,只能更换变速箱。

  另一位驾驶装备了CVT变速箱汽车的车主也遇到过类似情况,一次他持续驾驶200公里以后,油门突然松掉,失去动力,就跟挡位在空挡一样,换手动挡也无效,但仪表始终显示是D挡,最后只好滑行到路边,熄火再启动。

  一位不愿透露姓名的4S店维修技师告诉《中国科学报》,相比传统自动变速箱而言,CVT变速箱可靠性不太理想,如果操作不当的话,出问题的概率更高。另外,由于构造原理和机械磨损的不可逆,用于传动的钢制皮带的常规使用的寿命始终没有办法完美的解决,尤其是在用户喜欢暴力驾驶的情况下,可靠性得不到充分的保证。

  看来,鱼和熊掌不可兼得,先进的技术往往也伴随着这样那样的不成熟,但科技的发展总是在逐渐完备,只是这种改进的过程不要以消费者的安全为代价。

  自1894年一个法国工程师给当时的汽车装上世界第一个变速箱以来,汽车变速箱的发展已经走过了一百多年的历程。其实从自动变速箱的出现开始,人们在使用变速箱的过程中,就已经不满足于仅仅传递动力的需要,节能、平顺、安静慢慢的变成了变速箱研发人员、汽车制造企业和众多购买的人共同的需求。

  尤其进入21世纪以后,“科技就是生产力”让产品科技含量慢慢的升高,同时,慢慢的变多的花了钱的人高科技产品的追求也达到痴迷的地步。在汽车销售中,似乎谁家的高科技名词多,谁家的车就好卖。某些企业正是抓住消费者的心理,凭借TSI+DSG的高科技组合,在三年间席卷中国乘用车市场。

  然而“欲速则不达”,事物发展都有其客观规律,如果新技术没办法满足消费者对安全和健康的基本需要,往往连鸡肋都不如。尽管我们鼓励创新,但在新技术的市场化应用上必须谨慎。尤其在关乎消费者健康和安全的产品应用上,任何新技术、新发明都要经过不同环境市场的长期考验,对此,企业和消费的人也要有周全的考虑和成熟的心态