【诺诺课堂】比AT还屌的MT变速箱

写在前面

在很多人心中,手动变速箱(MT)是个简单的产品,好处就是便宜,无论是MT本身,还是配备MT的车型,都便宜。此外,MT开起来麻烦,堵起来抽筋,差钱的才买MT。这是国人对MT的普遍认识,我作为一个德系手动骨灰粉,无论阅读量多惨淡,也得写篇文章,涨手动控之士气,刷他人之三观。

瓜子饮料准备好,诺诺又要掏压箱底的宝贝了!

什么是高逼格MT

我开始玩MT的时候,还在ZF(采埃孚)做开发。这里顺便正正视听,很多人只知ZF造自动变速箱(AT),却不知ZF还生产顶级MT,宝马就是客户之一。德国同事告诉我,想评价MT,至少得开过MT的宝马,也是因为这句话,我从大众MT转投了宝马MT。我去!完全不一样的世界。

图:BMW 6速手动变速箱 图:BMW 6速手动变速箱

宝马MT紧实的动力传递,清晰的切入感觉,加上特殊调教的双质量飞轮和发动机标定,堪称非凡之作!之前我有文章专门讲过E90 MT的体验,大家可以翻老帖,我就不啰嗦了。今天聊点客观的,带大家看看一台高大上的MT到底有哪些颠覆认知的地方。

图:BMW 335i 的手动变速箱,ZF6S-45 图:BMW 335i 的手动变速箱,ZF6S-45

友情提示:MT在熟悉汽修的人看来,也不过是齿轮组和一堆拨叉,但以下的内容足以让他们大开眼界。

图:变速箱油滤清器 图:变速箱油滤清器

熟悉MT结构的诺粉最先发现的亮点,应该是底部的深色盒子吧。这是在其他MT里没见过的,形状很像自动变速箱的油滤,没错,这就是一个MT专用滤芯!MT的换油周期通常会长于AT,磨耗也比AT少,但是对于定位运动驾驶风格的顶级产品,必须在长期频繁换档的条件下依然维持手感稳定,所以变态的德国工程师就给它配备了内置油滤,对润滑油中的颗粒物进行过滤,避免它们影响同步器工作效率。看设计位置就知道,这玩意放那里,就没想方便你换,寿命可想而知,除非开箱维修,到时候连油一起换。

图:油泵 图:油泵

输入轴下面银色的是什么?好像也没见过哈。

这是油泵,被变速箱的中间轴驱动,一抬离合就会工作,它为变速箱内的润滑油提供强制循环,也让润滑油有足够的“动力”流经滤芯。我当年见到这玩意也大吃一惊,就跟见到人妖脱裤子一样,原以为只有AT(男人)才有泵(xx)。

图:润滑油道和喷油嘴 图:润滑油道和喷油嘴

既然有油泵了,就有润滑油道吧!的确,你可以看到一根长长的润滑油道,上面布满好多喷油嘴。每个喷油嘴角度各异,因为它们各自对准相应的齿轮组的啮合处,定向喷射润滑油,保证在高扭矩、高转速下的齿轮强制润滑,这是出于极致追求低摩擦,高效率的设计。凡间的MT,用飞溅润滑就够打发了。

图:中央加强支架 图:中央加强支架

变速箱中部还有个隔断一样的架子,中间轴和二轴都穿过这个架子,它是用来加固轴系的,在大扭矩工作下,减少轴的弯曲。

图:齿轮推挤效应示意图 图:齿轮推挤效应示意图

为什么轴会弯曲呢?两个齿轮啮合传递动力时,巨大的齿间推挤力作用于倾斜的齿面,会让两个齿轮有互相远离的趋势。如果这对齿轮套在轴上,这个推挤力就会让两根轴有从中间被推弯的趋势,这对轴的刚度是一个考验。为了避免这种现象,设计师在中间增加了支架,对中段做进一步的固定,这个结构在MT里很少见,可以看出,这是一台吹毛求疵的变速箱,时刻为传递巨大扭矩做好了准备。

图:负载下的齿轮轴 图:负载下的齿轮轴

事实上,350Nm以上的车子才好意思配备ZF的MT,这款产品可以一直覆盖到600Nm的发动机扭矩。我也是买了320 MT后,才知道它搭载的并不是ZF的产品,而是德国另一家公司Getrag的MT,产品设计和技术参数都锉下来一截,不过手感和国内其他民用MT比起来,还是遥遥领先。后来我有幸体验了诺粉的手动Boxster S,也不是ZF的,手感略微不如E90 MT。

建议大家找机会去体验一下宝马的1M,那才是MT的巅峰之作,能见到这样的二手车,借钱都要拿下停家里。

图:1、2档同步器 图:1、2档同步器

接下来是核心技术了。我们仔细看看这个剖开的同步器,这么复杂,猜得到是几档么?告诉大家一个窍门,高档MT里,越复杂的同步器,所处档位越低,这正是1、2档同步器。玄机就在于这个同步器采用了三锥面设计。

图:三锥面和单锥面对比图 图:三锥面和单锥面对比图

普通MT的同步器,只有一个锥形摩擦面。费劲巴拉地在如此狭小的空间内设计3个锥面,目的是为了通过增加摩擦面的数量,让同步力矩倍增,这样在同样的换档推力下,同步动作更快,换档动作也更利落。这种设计的突出优势在于降档,大幅减少进档推力,让降档变得犀利顺畅。

 

给大家一个直观的数据,采用N锥面同步器,同步器效率就乘以N,换档顺畅程度就改善N倍,难怪说宝马MT进档的感觉有如“切黄油”。说起家里另一台奥迪MT,天气稍冷点,早晨起车速度上来,1档升2档,遇到个转弯啥的,车速稍稍降低后需要切回1档,就觉得很费劲,要憋1秒左右才能顶进去,我强烈怀疑奥迪的MT做了降本。三锥面设计,这也是这款MT的运动型基因,若是买菜车哪管什么跟趾降档啊,直接空档滑算了。

 

同样为了降低进档力,3、4档同步器采用了双锥面的同步器。所有前进档里,只有5、6档同步器才是普通单锥面的。

 

说到倒档,倒车时,你要是刚踩离合就挂倒档,会有“咔——”的打齿声,大家有印象吧?这是因为通常倒档不带同步器,离合刚踩下去,齿轮还没停转就挂倒档,所以打齿。所以,私家车为避免这种情况,踩离合和挂倒档之间得间隔2~3秒,等变速箱停转再挂倒档。但是这台MT的倒档也设计了同步器,你可以在车子还没完全停稳时直接进倒档,然后丢离合潇洒走人。这个设计最酷的用武之地在于,180°甩尾掉头过程中,不必等到车子停下来就能提前切倒档,甩满180°时就可以直接抬离合接着倒车,动作连贯,一气呵成哦。

图:月牙板示意图 图:月牙板示意图

记得有专家建议大家,驾驶MT时,换档用力要适度,操作档杆如果用力过度,会导致拨叉过度磨损。但是竞速驾驶时,换档霹雳啪啦的,很难掌握用力适度啊。所以,这个MT设计了限位用的月牙板,即便是你对档杆“用力过度”,都会由月牙板来限位,绝不会导致拨叉的磨损。

 

ZF这款变速箱还有很多独具匠心的地方,比如换档机构上用了导向技术,精确入档,即便在磨损后也不会误挂两档;选档力可调,预紧可调节至空档0旷量,给你最紧实的档位手感等。至于齿面技术和NVH(噪音表现)控制,都做到了地球上可以横着走的地步,今天如果展开,又可以说上一宿了。

图:ZF 6S-45变速箱亮点汇总 图:ZF 6S-45变速箱亮点汇总

德国车和德国货都有类似的特点:如果把白字标注的东西全部拆走,仍然是一台性能OK的MT变速箱,但90分和99分差距就在这里,它背后所蕴含的智慧和成本,都远大于那区区9分。

写在后面

所以,MT并不是便宜和简单的代名词哈。放眼望去,汽车里任何貌似简单的零件,都可能蕴含高深的技术,在没有足够了解它们之前,都不该低估工程师的设计付出。只要有一颗爱学习的心和谦虚的态度,处处都是学问。

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