限制小型车上的手动挡发展的一个因素是不是无法做多档位的变速箱?

如果只有一个箱的话,纯位置换挡6档锁死了,人体工学大方向(左前,左后,正前,正后,右前,右后)已经集满了,这样换倒挡也是非常费劲的,需要特殊挂发(推左前捷达或者提左前哈弗h6),大货车是因为加速减速都慢换挡频率不高也可以做密一点,要么小车纠正68档的时间就够喝一壶的了,但是如果想更密,可以手动变速箱串联一个两档变速箱,这样就有1-6h/l的12个档位,也可以更疯狂一些串联一个4档的双离合变速箱(换挡快,这个的大小传动比是一个档的传动比),然后传动比可以更细。如果你开手动时候有亿点点累了想换自动或者拨杆嫌太慢了要换拨片,就需要在这个基础上再串联一个4档双离合变速箱,这样所有自动结构的就可以实现+2档和-2档中间的所有,而且中间的跨度是0.25档(对了,这里的档位数是对数定义,一个档代表传动比1.5,0.25档就是1.5^0.25了),只不过机械效率从一组齿轮变成了3组齿轮而已,要是做得好的给你弄人字形齿轮,效率可以很高


如果你想拥抱新能源,想通过混动同时能让油耗降低,还能多点动力,但是又不太相信单档插混/增程/纯电这种以电池为体系打造的混动,又想体验发动机澎湃的动力(毕竟传统混动结构发动机工况比油车的恶劣很多,而且现在很多都是小马拉大车,为啥会满电一条龙亏电一条虫,就是因为电用没了,发动机又没法及时地去补充那么大的功率需求,就没那么大动力了,发动机连保持巡航的功率拿出来都费劲,再加上我国人民普遍对nvh极高的要求,还有普遍对发动机高转速(2500对有的人来讲已经很高了)的极度恐惧和高转速费油费发动机的刻板印象,就更不敢给你高功率了,还要兼顾介入的无感丝滑,工况也更恶劣了),可以选择把双离合变速箱的双离合下手。


有人出了这样一招:把两个离合换成两个电机,通过变速箱同时驱动车轮,这样在换挡的时候压根也不会有任何的动力中断,还可以省油防止顿挫,这个的续航提升效果远大于再加这么沉的电池


但是上述方法只是适用于纯电,而我想给发动机接入这套体系咋办?

有个东西叫磁力耦合器,就是把双转子电机的定子拆掉,两个转子在磁力作用下可以自然而然地产生耦合扭矩(效率取决于磁体涡流和漏磁,但是肯定比液力变矩器强),根据转速的差异分为同步耦合(同转速,扭矩小效率高)和异步耦合(扭矩大且和转速差正相关,效率较低),然后把定子加进来就可以实现电流介入和纯电驱动了,但是你既然是手动挡了,就需要离合器踏板绝对调节驱动结构和车轮的耦合程度,而且要有空耦合,就可以把离合器的线接到车轮端转子把转子抽出来,同时抽出来转子产生的回复力可以正好代替弹簧成为回程的力,而且就彻底不用担心烧离合了,半离合大油门的后果只有磁铁和线圈发热,损伤远小于烧离合。

但是之前不是说要拿两个电机替代掉两个离合吗,这才一个电机啊

别急,看操作:我把发动机转子放中间层,内部层和外部层分别放一个输出转子,一个连接奇数档,一个连接偶数档,发动机转子和每一个输出转子之间都有一个定子(目前来说两个定子应该是可以串联的,频率按照发动机的转速来)(如图,圆形是轴承)


这样的话正常情况(崩齿不算,换挡不算)两个输出转子的转速一定不一样了,根据牛三律,发动机的转速在两个输出转子的算术平均数,这样来看发动机到车轮的传动比跨度依旧没变(23到34是从2.5变到3.5,还是一个档,差别小于齿轮齿数取整的效果),只不过变速箱的档位少了一个,如果还要4个档,变速箱的机械结构就要变成5个档了(12345的5个档,实际使用是12,23,34,45的4个档,15是极特殊情况不允许使用),然后在换挡的途中,是这样的:发动机的扭矩总会要有一边大的输出空间,正常不换挡是两个输出转子各分担一部分,换挡了就是其中一个转子变成孤立状态,但是因为有磁力耦合存在会让空转子,耦合转子,发动机转子处于同转速状态,扭矩全部输出给耦合转子了,相当于换挡途中按照耦合转子的传动比输出,换挡结束了继续按照新档位的总传动比输出,比如原来是23,换成34就要短暂地经过单3,这样总传动比是从2.5,变成换挡过程的3,再到换完的3.5,而且输入扭矩还是那么大,输出扭矩平滑地变化,很平顺很快且动力不中断。

所以这套体系里头这个就要按照小变速箱去算了,把双电机结构弄到小变速箱上,这样转速差相对小,然后如果从45状态转变为12状态两边都发生变化了,这时候也正好对应后面的大自动变速箱也发生了变化,动力短暂中断一下,正好给前面这个紊乱的传动比一个调整机会(冲击依旧很小仍然可以硬碰硬,而且前面异步耦合先天允许一些冲击,冲击大小正比于两端约化惯量,因为车轮惯量极大所以就取决于前面的冲击力)

这里有的盲生就会发现华点:我说了这么半天自动换挡,手动挡变速箱干嘛去了?其实你想开自动挡了,就需要自动模式了,这时候手动挡变速箱就有了新的作用:选择转速。这么细的传动比(1.1,几乎没有),基本可以近似实现cvt的功能了,你就要在不同的车速保持发动机转速基本恒定,这样就可以让换挡调校完全跟着车速来,手动挡档位一换,转速设定值自动同步切换(低档转速高,高档转速低),拨片同理也是选择转速的,同理,开了手动挡就用拨片和手动挡变速箱换挡了

那就有人问了:你这个手动挡变速箱意义在哪?那不还是空挡和倒挡的绝对保障吗,还有真正自己随时决定驾驶模式的自由啊

编辑于 2026-07-06 · 著作权归作者所有