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不久前本田8齿轮双离合器变速器着火了。在各种汽车门户网站或论坛上搜索这个8DCT,最常出现的单词不是“平行轴魔术变化”、“没有双离合的双离合”。今天我们暂时不分析这个8DCT的结构,先科普一下本田平行轴变速箱这个前身。

最近,微信朋友圈、微博经常卷入各种《我们是谁》的人气漫画牌局,本田粉丝们也按捺不住,有了以下漫画。事实上,本田不仅在发动机上有所建树,而且在摩托车、喷气客机、燃料电池等领域也普遍存在黑科技。

其中,平行轴变速箱也可以说是当时的黑科技产品。它的“黑色”并不是技术有多复杂,而是其技术思维方式独特,突破了当时爱信、ZF等自动变速器大厂的技术垄断。正是因为这种刻苦努力,掌握了属于自己技术的精神,才真正敬拜了“本田大法”。(本田大法)。

为什么说它的技术思维方式独特?这个要从变速箱的结构开始。内部有多组行星齿轮机构的典型自动变速箱,输入轴和输出轴是直线放置的。

电控多离合器决定输入轴和输出轴是与行星架、行星轮、太阳轮中的哪一个相连,液体控制制动器决定锁定行星齿轮组的所有零部件,实现不同的位置转换。

本田平行轴变速箱可以看作是从普通手动变速箱改造而来的。根据变速器的放置方向,有3轴(纵向)和2轴(横向)。下图中的三轴变速箱驱动动力从离合器传递到输入轴,输入轴上的齿轮驱动中轴旋转,中间轴上的所有齿轮沿中间轴一起旋转,输出轴上的齿轮在输出轴上空转。

输出轴的空转齿轮如何将动力传递到输出轴?这时出现了一个神奇的部件,它们就是联合和同步器。在下图中,绿色尺寸部分是接头轴套,接头轴套下面有固定在输出轴上的环形齿轮,接头轴套可以在这个圆环上轴向滑动。

如果接头套筒缠绕在旁边的空转齿轮,空转齿轮将与固定在输出轴上的环形齿轮连接,扭矩将传递到输出轴。

在上图中,空转齿轮和连接套筒之间是以黄色显示的同步程序。你可以看到,同步器那边有明显的斜坡。在套筒逐渐结合空转齿轮和固定环的过程中,依靠同步器锁环的摩擦作用,使空转齿轮的转速接近输出轴的转速,从而最大限度地减少变速冲击。

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在此对上文的解释补充一句题外话:大家可以理解为输出轴与车轮相连,因为在换挡过程中,输出轴的转速很难瞬时被改变(转动惯量太大),而输入轴和发动机相连,转速瞬时改变更容易。所以同步器实际是在改变空转齿轮的转速,也就是发动机的转速。

阅读到这里,大家应该产生疑问了:“我是看了介绍平行轴变速箱的标题才点进来的,你就给我看这个?”各位稍安勿躁,如果大家已经把上文手动变速箱的构造和换挡过程搞清楚了,那么接下来,只需要把套筒、同步器、拨叉换做多片离合器,平行轴变速箱的原理也就不过如此了。

平行轴变速箱,由三根轴以平行的方式布置而得名。如下图所示,三跟轴基本上以120°的夹角布置。4组多片离合器位于输入轴和中间轴上(输出轴上没有),替代接合套和同步器实现空转齿轮和轴的固定分离。

接下来,为大家画出平行轴变速箱的传动示意图,并对1挡传递路线加以举例说明。由液力变矩器传来的扭矩被传递到输入轴上,通过输入轴末端固定的齿轮6传递到输出轴末端空转的齿轮7上,然后传递到与中间轴固定的齿轮19上,这时候,中间轴开始旋转。

中间轴上的多片离合器控制左侧接合,这样一来,扭矩通过与多片离合器外壳相连的齿轮15传递到与输出轴固定的齿轮14上,最后动力传递至差速器,变速箱的传动过程完毕。红色虚线是我为大家标记的力传递路线,共大家参考。

先从优点说起

❶、变速箱执行机构简单,4组多片离合器各司其职,不像行星齿轮组AT一样,一组离合器片往往身兼多职。

❷、结构简单,故障率自然更低。据我所知,当年装配5AT平行轴变速箱的思域、CRV,因变速箱故障而收到的投诉并非常见。

❸、制造成本低,这种类似MT结构的变速箱,在加工阶段就已决定其制造成本不会太高。

▲第八代思域末期产品匹配5AT平行轴变速箱

缺点自然也会有

首先,本田通过放大1挡传动比来增加起步阶段扭矩,导致1挡升2挡时顿挫感强烈。

其次,平行轴变速箱的径向体积本身就很大,如果继续增加挡位数量,势必会造成轴向体积也过大,所以本田平行轴最多做到6个挡位。

▲2012款讴歌TL匹配6AT平行轴变速箱

不过现在本田已经成功研制出8挡双离合变速箱,它的原理与平行轴类似,但并不完全相同。在下一篇文章里,我会和大家一起讨论本田8DCT的构造和原理,欢迎关注。

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