你知道F1的无缝隙换挡变速箱吗

whyismay

作为汽车三大件之一，从最开始的手动变速器（MT）、液力自动变速器（AT）、再到无级变速器（CVT）以及最近二三十年源于赛车运动的双离合变速器（DCT），变速器一直随着时代的潮流不断的发展，相信大家都略有所闻，可是大家是否听过当今最高级别赛事F1的赛车变速箱是什么？那就是号称有快速换挡系统技术的全新变速箱——无缝隙换挡变速箱。如果此文说一大堆的原理，相信大家看得都想睡觉，由于技术保护，有些技术细节并未公布，啊车君也无从循迹，所以只能根据现有资料，只进行浅析，而对此有兴趣的同学可在文章下面留下评论与啊车君进行探讨。

F1变速箱不断经历的变革

    我们知道，从1950年国际汽联第一次举办了F1赛事以来，F1一直经历不断的变革，其科学技术走在时代前沿，不仅仅专注引擎、变速箱、底盘等重要方面的提升，每年当推出新赛车的时候，各车队几乎将全车所有的部件都进行优化改造，将比赛圈速不断的提高，而这其中，变速箱就起着很大的作用，2013赛季的7速无缝隙变速箱到了2014赛季更是升级为8速无缝隙变速箱。无缝隙换挡变速箱的核心是什么？

    那什么是无缝隙换挡变速箱呢，简单的说，无缝隙换挡变速箱最大的特点就是没有挂挡的间隙感，而且使用了碳纤维的外壳，结构设计的非常紧凑,使车尾收的更紧,更符合空气动力学原理。它采用了类似于大众DSG和宝时捷PDK的双离合技术，或者叫超越双离合的设计。当你挂1挡的时候啮合齿轮同时啮合1挡和2挡，普通双离合虽然也能这样，不同的是普通双离合等于有两个变速器，换挡时只换离合器1或2，仍有短暂的离合器分离引致动力流失。

无缝隙换挡变速箱怎么工作的？

    而无缝隙换挡变速箱则是使用一组单向传动组件接合排挡齿轮，这种设计允许先挂上高一个挡，然后利用升挡的动力来分离低挡的接合，相当于先挂挡再松挡，也就说是不用松开离合器，不用松开上一个挡，直接挂下一个挡，上一个挡会自动松开，为避免扭矩的冲击，挡位切换的瞬间需断火来进行，而其中切换的时间则可以忽略不计，所以在换挡的同时发动机的动力会损失的更少，也就是说更快了。而其换挡效率这绝非常见的AT、 MT和 CVT以及普通的双离合能比的。据了解，一般自动变速箱快速换挡的速度能达到了0.1秒，但是号称无缝隙换挡变速箱的换挡速度却达到了0.008秒，这样的换挡速度对于争分夺秒的F1比赛来说无疑是重大的突破，每圈下来超过0.2秒的成绩提升便是最好的馈赠。

CVT为何会遭遇禁令？

    凭借电子讯号控制外加动力油压缸对变速箱进行压放离合与换挡，从而实现无缝加速，这样的做法丝毫没有传统变速箱加速时的顿挫感。无缝换挡技术的终极目标是确保全段速度区间内持续的扭矩传递不会因换挡动作而中断。 也许你会说，无级变速箱（CVT）亦能够达成上述目标，的确是的，但那是在另一套游戏规则之下，因为就在上世纪90年代威廉姆斯车队研发无级变速器傲视群雄才直接导致后来FIA（注：国际汽车联盟）的一纸禁令，原因是FIA考虑F1应回归车手竞技精神，所以宣布禁止使用CVT等车手辅助驾驶装置，以避免这样聪明的变速科技，掩盖车手驾驶技术的差异。自此F1规则将变速箱定义为分离式，固定齿比的齿轮机构。

如何化解扭矩冲击？

    另一个无法回避的问题是：高速运转的引擎在与连接着4条高抓地力轮胎的接合齿突然对接时，如何平衡各种的转速差，化解难以避免的扭矩冲击？事实证明这从来都称不上是个问题，据F1工程师介绍，与换挡时彻底切断传动系统相比，扭矩的变化幅度甚至更小了，完全通过传动系统的闯动自行吸收。只有在下雨时才会把节气门开度调整为85%上下，但这仅仅是为了避免轮胎打滑，而且车手会认为系统工作非常顺滑，弯中对赛车的干扰更小，因为在换挡时节气门不是单纯的处于闭/合状态，并且整体反馈非常积极。无间隙换挡变速箱未来的发展会怎样？

    由于拥有高度的电子化技术，还可以结合如节气门等电子燃油系统，在退挡时自动补给燃油，无缝隙换挡变速器就像模仿传统手动挡赛车的“跟趾动作”，这也就是我们看电视直播F1节目时，赛车由高到低减挡时可听见嗡嗡的轰油门声音。