5速变速箱与6速变速箱是有区别的。在同一段齿轮比落差上增加一个档位,可以让各个档位之间的落差更小、更致密。换挡可更平顺,顿挫更小。而在另一方面可增大低速档的齿轮比改善起步、提速阶段的动力,同样可缩小高档位的齿轮比,确保高速行驶时发动机转速足够低,省油。
对于一台变速箱而言,最低档位齿轮比是最大的,而最高档位齿轮比最小。而最低档位与最高档位之间这段就属于齿轮比落差,比如一档齿轮比5.0、5档齿轮比1.2,那么两者之间的梯度就是3.8、总落差4.1。梯度越大或总落差越大的变速箱的燃油经济性越是优秀,也就是越省油。当然也可以用传动比范围来理解,范围越大、越省油。
变速箱高低档间齿轮比落差越大越省油
变速箱高低档间的落差越大,燃油经济性就越好。理由很简单,低速档越大、放大发动机扭矩的倍数就越多。比如某车尾牙比5,一档齿轮比为4.2。那么在一档时,可以放大发动机扭矩=4.2*5=21倍。如果一档齿轮比为3呢?那么只能放大发动机扭矩3*5=15倍左右,所以低速档齿轮比越大,车辆起步及提速阶段就越有劲、从容。但问题是齿轮比越大、减速效果越好。
如此一来发动机转速就越高,都知道电车只有一固定传动比,跑120km时、电机转速至少9000转以上。同理如果燃油车只有一个档位(一个减速比),高速行驶时发动机同样能飙过万转。转速太高时,燃油燃烧会急剧恶化、热效率降低,同时还会造成更大的摩擦功损耗。很显然如此对燃油的消耗是很不友好的,所以需要让变速箱的高速档齿轮比做得足够小。因为高速档位足够小,才能让发动机在车辆高速行驶时保持较低的转速运行,让机器保持更理想工况。
低速档更大、高速档更小,就会导致高低档间落差变大
变速箱高低档间的落差就如同楼梯的高低间落差一般,那一个个的档位就好比那一个个的台阶。要想使变速箱满足有劲、动力响应好,同时还要高速档省油,就必须将高低档位间的落差增大,但问题是落差增加了若不增加档位个数,行么?答案是不行,因为如此设计会导致变速箱各个档位之间的落差急剧放大,换挡时会产生严重的顿挫并增加发动机扭矩负荷。
如一个高低落差为2米的楼梯、一共有10个台阶,各个台阶间落差0.2米。如果将楼梯高低落差提高至4米,还用10个台阶行么?如果还用10个台阶,各个台阶间高度落差将直接达到0.4米。试问这样的楼梯能爬么?能爬,但很给力。费力=费油,这与汽车的油耗是同样的道理。解决方式很简单,增加台阶的个数即可。同理在高低档落差增加后,需要在落差中填入更多的档位来防止各个档之间的落差合理。
如某个变速箱1挡齿轮比5,2档齿轮比为2.5时,当1档升2档时转速会瞬间下降一半。发动机失速、扭矩输出降低,车子就会产生明显的向后拖拽感(后顿挫)。同理当2档降一档时,转速会迅速翻倍。如2000转时选择2档降1档,发动机输出扭矩突然放大,车子会产生前窜的状态(前顿挫)。所以各个档位之间的落差需要足够小才理想,这个落差越小换挡后越平顺越不容易顿挫。所以档位越多,越理想。
5速变速器比6速变速器好么?
没错综上所述,6速变速箱就是要比5速更理想,从综合方面来看。举一个简单的例子本田飞度所用的老5速变速箱,最高档位齿轮比0.9左右。当飞度高速行驶至120km时发动机转速高达3800转,如果增加一个0.6齿轮比的第6档,120km时发动机转速会降低至3000转左右。高速巡航油耗能降约0.7-1L左右。所以很多开飞度的朋友都会将5档齿轮比给缩小至0.6,来压低转速。
当然如此操作会将4、5档间的落差放大,换挡时的顿挫会更加明显。可如果是在5档的基础上增加一个第6档呢?就可以很好的解决顿挫问题。所以6速变速箱总是要比5速变速箱更好的,在保证换挡平顺的基础上将最高档位齿轮比拉低。当然手动变速器的档位还是太少,如AT变速器布置更多的档位是很容易的,比如9AT可将最高档位齿轮比降低至0.4左右。
CVT也同样如此,如飞度CVT版本120km行驶时发动机转速仅为2400转左右,而5档手动则要3800转,这就是差异。所依靠的其实就是更小的传动比,而要实现更小的传动比就需要拥有更多的档位数。所以5速变速器不如6速,在一定范围内档位越多、取得的正向收益也越大。但如果档位太多,当车速不断变化时就会导致频繁换挡,反而降低了变速箱的效率、消耗了发动机的动力。所以乘用车手动变速器止步于6速(货车除外),而自动变速器大概率止步于10速。