内容概述:
自动挡汽车如何实现高效率的加速,比如在0-100比赛或超车时怎样才能实现高效率?这个问题是困扰甚至让很多消费者打消对此类汽车热情的主要问题,因为似乎只有手动挡才能自由的控制起步转速和降档超车,其实这只是MT司机夸大其词的解读而已。
基础知识:ECU指行车电脑,发动机的点火、喷油、温控等等核心功能都依靠这个单元来控制;而TCU则是变速箱的控制单元,D挡(drive行驶挡)的自动升降正是依靠它来完成。不过TCU换挡的基础还是要关联整车数据,比如车速、节气门开度等等,所以自动变速箱的换挡基础仍然是行车电脑,那么想要高效率的加速当然还是要去控制发动机。
图1:位于发动机舱的ECU
图2:TCU的功能概述
基础知识:MT(手动)汽车的急加速起步需要控制两组踏板,分别为离合器踏板与油门踏板;流程时将离合器踏板踩到底,此时是通过压踏板抬起离合器内部的压盘,摩擦片在飞轮高速旋转离心力的作用下被甩开,状态为发动机与变速箱分离,也就是「空转·不传动」。
此时控制油门踏板拉升转速,发动机飞轮则会高速空转;而起步则是要松开离合器踏板,通过磨片踏板瞬间将压盘与摩擦片压在飞轮上——这是瞬间全联动结合的传动操作。理论上MT确实能够以非常高的转速起步,然而存在的问题同样非常突出。
问题汇总:
1、离合器与高转速飞轮瞬间的结合会短暂半联动,也就是滑动摩擦;离合器摩擦片的磨损会比较严重,这是使用干摩擦式离合器的MT变速箱无法避免的问题。所以这种操作并不适合频率的进行,否则摩擦片与压盘的使用寿命都会非常快的缩短,不过主流的自动变速箱是没有这个问题的。
2、高转速起步很容易打断变速箱齿轮的齿牙,因为MT变速箱没有进行起步转速的限制。使用齿轮组传动的变速箱很特殊,不同的前进挡是由不同尺寸的齿轮结合实现;比如起步时使用的1挡是发动机驱动小齿轮带动大齿轮运转,小齿轮转很多圈大齿轮才会转一圈,而小齿轮每转一圈都会输出一次“扭矩”,那么大齿轮的扭矩就会被放大很多倍。
齿轮能承受的扭矩是有限的,正常行驶时将转速拉升至起步标准并没有问题,但在起步瞬间齿轮的碰撞很容易又加上了惯性力;综合作用力如超过材料承受的极限,齿牙就会被打断了。很多手动变速箱都存在这种问题,只是自动变速箱仍旧不需要有什么顾虑。
自动挡汽车的极限起步方式:油门刹车踏板同时控制,无需离合!
MT汽车的极限起步是控制转速与发动机和变速箱的离合,自动挡汽车则是在已经结合传动的状态下,控制制动力和输出马力的“对抗”。
起步转速最高往往只有2500rpm左右,这是普通自动变速箱的设定极限;虽然比自由控制的MT汽车低,但是却不用考虑伤车的问题。比如限制转速标准会在齿轮组承受的极限标准内,断齿问题不用担心;同时还不会超过制动力的极限,对于刹车系统不会产生损伤,其次还有一个最重要的考量-「车轮打滑」。
自动挡汽车双踏板控制起步基本不会打滑,因为限制转速输出的马力,不会超过轮胎与地面的摩擦系数;输出的轮上功率则不会因打滑而损耗,起步加速的效果反而会更好。
然而手动挡汽车虽然能自由控制起步转速,但过高的转速输出的马力会超过摩擦力,车轮原地打滑损耗大量动力后再加速,效果显然是不会很理想的。尤其是量产手动挡汽车基本都是入门级车辆,使用的轮胎普遍为≤215/60 R17,此类轮胎的摩擦力本就是偏弱的。所以自动挡汽车以合理的限制转速标准起步,效果普遍比MT更理想。
绝大多数自动挡汽车都用「S&M」两个特殊的档位。S-sport运动档正是自动模式的降档加速挡,在行驶中可以任意与D挡进行切换;换挡后TCU会在前进挡(1/2/3/5/6……)中进行下调,比如6AT以5挡巡航驾驶时,切换到S模式后就会立即切换到3或3挡。
前进挡的数字越小放大扭矩的能力就会越强,所以超车时总需要降档;然而自动挡的降档会平顺一些,因为换挡的速度普遍比MT更快,发动机转速拉升也会更加平顺。重点是切换S模式的过程中也是可以加油门的,这点是MT很难做到的高标准,动力衔接的顺畅会让加速感更理想。
【M·manual±】指手动控制模式(挡),该模式也可以与D挡随意互换;在该模式中可以通过档杆或者方向盘的换挡拨片控制前进挡的升降,超车时想要降档则可以手动执行。
一般家用代步汽车的变速箱可以连续快速降两个前进挡,优秀机型可以连续降3~4个前进挡;降档时ECU&TCU会合理控制车速和转速的匹配,再加上油门的顺畅衔接则不用担心「降档制动」对传动系统的冲击。这就是自动挡手动模式的优势了,电控系统的技术升级带来的是更安全稳定的运行。
重点:M挡可以当做手动挡使用,但在正常驾驶时还能够成为「半自动」;也就是减速刹车过程中仍旧会自动降档,这是防止忘记操作倒是损坏变速箱的设计。这就是自动变速箱的加速操作方式了,理论上所有自动变速箱都可以这样操作,不过还有两种不太适合。
最不适合极限驾驶的是无级变速器(CVT),因其特殊的带轮钢带换挡结构本就存在磨损,急加速很容易造成打滑而加大磨损;其次则是干式双离合,由于使用的离合器与MT是同一种,频繁急加速也会加速磨损离合器哦。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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