如何在汽车上增加7档以提高燃油经济性?


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假设有一辆6挡手动变速箱汽车,其6档齿轮在100 km / h(〜60 mph)时等于2000 rpm。

从理论上讲,如何增加可以保持1400 rpm相同速度的7档齿轮以提高燃油经济性?


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高速公路速度是油耗和排放测试的一部分。如果您的汽车在高速行驶时的油耗会因转速降低而显着改善,那么制造商将已经为此调整了6档。在这些转速下,发动机的负载可能与1400rpm时的发动机特性不太匹配。
MadMarky

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我的6档汽车以2000rpm的速度行驶约80英里/小时……并且仍会合理加速……
Solar Mike

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@MadMarky不太可能。他们可能会测试“高速公路速度”,而不是(实际)高速公路速度。
Apollys支持Monica

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理论上讲,增加7档是什么意思?您的意思相反吗?如何真正使6速变为7速?还是从理论上讲,如何构造7速变速箱以及需要添加哪些组件?您是在形象地问,如何实质上使变速箱表现得更高?我不明白,随着答案的传播,其他人也在挣扎。
斯蒂安·伊特维克

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这是二手的,但是当我研究旧土星的维护时,我遇到了一个论坛帖子,上面有人说他们换掉了最高的装备以获得更好的燃油经济性。看来至少在90年代的汽车上是有可能的。也就是说,由于计算机使用的增加,今天的汽车可能会非常混乱。 saturnfans.com/forums/showthread.php?t=105555
悉尼(Sidney)

Answers:


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这曾经很普遍-在60年代和70年代,人们会在4速变速箱的后面增加一个电子(或手动)超速档,以提供一个额外的档位(通常两个档位,因为它将运行)在第3位和第4位上,尽管在许多汽车上,超速第3位和直接第4位之间的差异很小)。

但是,由于以下几个原因,在许多现代汽车(如果有)上不可能实现:

  • 大多数现代汽车都是前轮驱动的,因此变速箱上没有输出轴,该驱动器直接进入差速器(尽管某些早期的5速FWD变速箱只是以前的4速变速箱,但螺栓固定在变速箱上)产生相同的效果)

  • 现代发动机舱中没有多余的空间来添加额外的组件。

  • 现代汽车发动机必不可少的电子设备会变得非常混乱

  • 无论如何,这都是不值得的,因为现代变速箱的设计可以更紧密地反映发动机的特性,因此顶级齿轮将设置为以典型的巡航速度将发动机保持在最佳RPM下– 6档比以前只有4档。我上面提到的超速传动在很大程度上与高速公路和其他更快道路的泛滥相吻合,因此允许这些道路具有更高的巡航速度。


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您的最后一点很突出:变速箱已经优化
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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即使没有对它们进行优化,这也不值得。真的可以为您节省数千美元的汽油吗?
马祖拉

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@mckenzm甚至不值得-在我的车上,每辆油箱多行驶20英里可为我节省0.6便士/英里。以每轮胎100英镑的价格,我需要做83k英里才能收回新轮胎的成本...
尼克C

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@NickC当然我完全理解。但是,“传输已被优化”的陈述与定制传输的陈述并不能相互排斥。正如我在原始评论中所说的那样,MX-5可能具有与5速模型相同的齿轮比,以便在“ B”公路上加速,同时通过换掉齿圈和小齿轮,仍然可以拥有更高的最高齿轮比。 。
–StockB

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@Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2已经优化,是的。但是为了什么呢?加载?最高速度?加速?燃油经济性?三者之间的平衡?假设可以通过牺牲另一个专业来进一步改进其中一个专业,这是不合理的。那里已经有带有环保设置的汽车了,为什么不还创建专门的环保装备呢?
桅杆

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正如@SteveMatthews在评论中指出的那样,这取决于汽车的品牌/型号。但是,要彻底回答您的问题,您不能仅“添加”其他装备。在大多数情况下,变速箱是在构建时构建的。您将无法仅仅“添加”另一种齿轮,因为没有足够的空间放置它。他们没有设计更多的齿轮。

但是,可能有几种解决方法。如果车辆是后轮驱动,则可以选择添加一个名为Gear Vendors under / overdrive的产品。这附加到现有变速器的输出上,该输出在被激活时可提供低速传动(例如4wd分动箱中的低速档)以提供更大的扭矩,或者也可以提供超速传动,从而使变速器的输出与完全按照您的建议进行。(注意:我与该产品无关。)

部分实现此目的的另一种方法是将较高的轮胎放在车辆上。轮胎越高,轮胎每转行驶的距离越远。这意味着在给定速度下,您的RPM将更低。请注意,对于此选项,您会受到轮舱中的空间量以及发动机可用扭矩的限制。

可能还有另一种选择是实际更改变速箱本身。这在很大程度上取决于车辆的制造商以及他们所创建的内容是否适合您的车辆。只需注意,大多数变速箱的最终驱动器位置大致相同,具体取决于发动机。这意味着,即使不同的变速器具有更多的档位,您的引擎仍将在相同的转速下旋转以达到相同的速度。如果您有可用的资金,则可以将另一种变速箱改装到您的车辆中,但是所涉及的成本/人工/时间会使大多数人无法使用。仅仅购买另一辆获得更好的燃油里程的车辆会更容易/更便宜/更好。


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在购买更高的轮胎之前,请检查其在您所在地区是否合法。在我看来这绝对是非法的。即使合法,它也会改变操作特性,破坏性能,可能会使ESP混淆,从而导致悬架和传动系统的磨损加快。简而言之,不要在装有6个齿轮的车辆上放高轮胎。
帕维尔

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@Pavel-好点,绝对正确。请意识到,我只是在提供选择。如果他们真正追捕他们,则取决于个人……我对车辆的合法性或损害不承担任何责任;
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

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TL; DR:如果确实需要,请尝试更改齿轮比。但是,您真正想要的是一辆带有自动变速箱的新车。

6齿轮车必须是相当现代的(15岁或以上)。这意味着该车经过了微调和校准,可以作为一个整体工作,并且受到电子设备的完全控制,这比升级纯机械车更麻烦。基本上,您只有一个选择(如果您想将其从5档升级到6档,则还有更多选择),这很可能会混淆您的汽车,使其行驶在非法道路上(取决于语言环境),放弃任何担保,使您的汽车运行正常在某些情况下,不稳定地导致传动系统的过早磨损,甚至可能导致您的汽车停止遵守更严格的排气规定。就是说,这听起来很有趣,让我们开始吧!

您唯一可行的选择是更改传动比。您不能再换一个齿轮,升级的费用将非常高昂(不仅要更新变速箱壳体,杠杆导引装置,连杆系统和传动系统控制系统,而且始终将变速杆操作到第七个齿轮会遇到很大的麻烦,并且一旦您将汽车借给没有经验的驾驶员,随之而来的混乱后果可能是致命的。

实际上,这可能非常简单(更改速比,不杀死乘客!),因为现代汽车(我很少了解的基于欧洲平台的汽车)具有适用于多种型号和发动机组合的标准化变速箱,其中唯一的区别是变速比。因此,您只需要以所需的比率获得一两个齿轮箱,更换齿轮,同步齿圈及其配件,也许再加工一两个新轴,就可以了。

根据品牌和型号的不同,ESP和其他控制系统可能会因发动机功率,发动机转速和实际速度之间的关系而感到困惑,并且您需要禁用有问题的系统和有问题的系统(很可能它们会自行脱离啮合)自动并点亮检查灯泡)或对ECU(传动系统控制单元)进行一些调整。现代汽车往往使之变得困难,但是六速变速箱越老,对于合格的极客来说,将ECU更新到新值就越容易。

(附带说明,我过去很长一段时间一直在考虑优化手动变速箱,因此,感谢您将此处的想法正确地回答了!)

正确的解决方案

大多数欧洲汽车制造商都提供带有干式或湿式离合器的齿轮自动变速箱。也许您已经读过或听说过自动变速箱效率低下,但这仅适用于传统的流体动力变速箱。大众DSG说,在现代的欧洲变速箱中,您会得到8挡和一对干式离合器。“自动”意味着有一个机器人为您完成笨拙的轮班工作,实际上非常舒适。您所追求的只是增加了两个齿轮(您买一送一!),而又不影响效率(除了缺少的操纵杆外,该系统与您的手动齿轮相同)。该车将以高度优化的方式为您完成所有换档,从而进一步提高燃油经济性和生态性。


6速手动变速箱已经有15多年的历史了。克尔维特(Corvette)在1989年的模型年中获得了成功,卡玛洛(Camaro)/火鸟(Firebird)则在4年后获得了它。
Bert

@伯特当然,但是我想一个人不是在寻求像科尔维特(Corvette)或卡马罗(Camaro)这样的汽车的燃油经济性。
帕维尔

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这里有许多回应提到,增加7档以提高燃油经济性是不可行的,但是似乎没有一个人真正回答了将这种额外档添加到手动变速器上的理论问题!因此,让我们对此进行调查。

首先,您需要确保变速箱中有足够的空间来安装7档(以及选档杆!)。如果没有,则需要修改变速箱外壳以适应。如果修改后的变速箱干扰了发动机舱或变速箱通道中的其他物体,则您必须对其进行修改以适合新变速箱。最后,您必须延长变速箱中的齿轮轴,以便它们仍正确地连接到变速箱壳体(提示:这可能意味着您必须加工自己的齿轮轴)。

然后,您必须添加新的7档。或者更具体地说,如果你希望你的第七齿轮在传动的速度,其中6档将在2000RPM 1400 RPM,那么你就需要一双具有齿轮齿数比0.7倍。六速比的百分之一。因此,如果您的6齿轮比为0.5,那么您将需要新的齿轮比为0.35的齿轮。根据变速箱的设计,这些齿轮可能会挂在副轴和输出轴上。或者,您可能根本没有输出轴(有时副轴直接连接到差速器上),因此它只会放在输入轴和副轴上。但是这个细节可能并不重要,因为最有可能...

您需要一个新的选档叉。和选择器项圈,可能也同步。这些将放置在自由旋转的第7档旁边。哦,顺便说一下,与前述齿轮啮合的第七档应该用花键固定在任何前进的轴上。因此,如果想让您的输入轴齿轮自由旋转,那么选档环和同步器将紧挨它,将其连接到输入轴,而副轴齿轮将固定在其轴上。如果幸运的话,您可以重新使用倒档选择器的拨叉和项圈,这样可以节省下一步的工作。

下一步是修改变速箱以及您将在汽车上使用的变速杆上的选档杆。基本上,您必须做到这一点,以便在将变速杆移至侧面时可以控制新的7档选择叉,然后在向前或向后移动变速杆时可以使选择叉和将选档杆套到您的7档。这种工作方式因汽车的设计而异,但是一旦您了解了它如何选择其他齿轮,就很容易理解,就像本例中那样

完成所有这些操作后,您的汽车将终于可以正常工作的7挡!但是,正如其他人提到的那样,您可能必须重新编程或调整ECU才能接受新装备。同样,这将取决于您的汽车……在最坏的情况下,您可能必须投资购买独立的ECU,该ECU会采用任意数量的档位!或者,您可能根本不需要做任何事情...

但这还没有结束,您需要确保以100 km / h的新传动比,您的汽车实际上更具燃油效率(否则,您将一事无成)!决定这一点的因素是您发动机的制动器特定油耗(或简称为BSFC)。实际上,我们在这个站点上甚至有一个问题专门解释它是什么。如果事实证明您的引擎在1400 RPM时效率较低,那么您必须重新调整整个过程以使其正常运行。这可能意味着需要重新设计低速空气的进气口,调整凸轮轮廓或正时,甚至更改发动机的缸径与冲程的比率(通常只是延长冲程)。但是,如果要解决这个问题,我会让您提出一个新问题。

这就是它的基本要点。正如其他答案所暗示的那样,这并不奇怪,尽管通常手动变速箱通常最容易操作,但它相当复杂。但是,如果您确实决定承担此任务,请确保让我们知道!我敢肯定这将是一个非常有趣的(也许有点没有意义的)项目!如果时间允许,我还将添加指向该帖子的链接,以扩展相关主题的内容(花了我足够长的时间才能按原样编写)。现在,如果您不知道这意味着什么,那么有关HowStuffWorks的这篇文章将介绍所有内容。


(到目前为止)这是专门回答OP问题的唯一答案。修改现有的变速箱以增加额外的档位是除了先进的F1设计公司之外的所有工作范围。但是,“为了提高燃油经济性”是已经很复杂的泥浆的一大根棍子。正如Nick C正确指出的那样,超速档6档已经进行了优化,以实现巡航和燃油经济性之间的合理平衡。手动变速器中最有效的 “齿轮”是输入和输出的直接耦合-通常称为4th。只有电动机才能通过增加更高的档位来提高“燃油”经济性。
SteveRacer '18年

任何其他没有平坦扭矩曲线的情况(任何IC发动机)都需要重新设计,以在新的较低RPM下更有效地运行。可能是结合了CVT的纯正循环,或者是具有较窄有效运行范围的发动机的混合动力车。这就像在问“ 为了减少债务我可以将所有余额转移到什么样的信用卡上
SteveRacer

哦,要挑选一个尼特,我还从未见过手动盒,在输入或输出以及副轴上有额外的空间来“增加”另一个齿轮组。您需要在“待办事项”列表中添加“扩展外壳”和“延长轴”。您将需要一个用于RWD和AWD的新传动轴,并且还必须将整个传动系统重新定位在FWD和AWD上。半轴仍然必须向差速器
倾斜

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从理论上讲,这个想法行得通(本质上就是保时捷991的7档齿轮),如果您能找到一款适合您汽车的所需速比的7速变速箱,则可以更换它们并更换选档杆,变速杆等。匹配。

但是,回到现实世界中。.我所知道的仅有的991和Corvette Z06是配备7速手动变速箱的汽车,将其安装到其他任何东西的机会极少。即使它确实适合,它也不会便宜-成千上万美元。

因此,通过改善经济状况实际节省任何金钱的机会几乎可以忽略不计-而且与购买更高效的汽车相比,这样做的机会几乎不存在。

至于为什么特别是7速变速箱如此稀少,那么又要复杂一点-用于经济目的的巡航或“超速”变速箱的概念并不新鲜,多年来,许多5/6变速箱都做到了这一点。实际上,您的汽车很有可能已经做到了!

尽管特别是谈论增加7档-除了增加复杂性,重量和成本的明显因素外,还有其他问题。7档齿轮无法提供易于使用的H型选择器,人们一直对保时捷中的这一问题感到不满。

此外,还有发动机的效率后顾之忧-内燃发动机总是工作在它的最有效的峰值扭矩-这是一样的车最省油效率!但是它们是相关的-特别是在汽油发动机中,随着RPM的降低,发动机的效率会大幅下降,并且在一定程度上,发动机使用燃料的效率低下将超过RPM的降低所带来的经济利益。


使用现代LS系列V8,Corvette Z06变速箱可能适合任何通用汽车
Dave Smith

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@DaveSmith您可能是对的。.老实说,它实际上是基于ZF 7DT双离合变速箱的,它可能比我最初预期的要适合更多的东西-有趣的是,我相信它也可以在2018 AM Vantage中使用,建议它也可以安装Merc-AMG M177发动机。但是,这样的转换将是惊人的昂贵!
motosubatsu

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简短的答案:在6 spd trans中添加7th并不是解决问题的方法。这将非常昂贵并且需要大量的制造。听起来很简单,但事实并非如此。

但是,您可以通过其他方法实现目标。

1)交换到其他6 spd传输。许多汽车制造商在各种汽车中使用相同的动力传动系统,但差别很小。这些差异之一通常是变速器的齿轮传动。大众汽车通过GTI /甲壳虫/捷达GLI来做到这一点。GTI的齿轮传动装置最为激进(最低mpg),而GLI和Beetle的齿轮传动装置却有所不同,因此其目标是mpg(因此它们不会与GTI的性能竞争)。可以简单地将GTI trans换成GLI或Beetle Trans。

您也可以研究同一辆车的前几代人。有时变速箱是兼容的,并且会提供不同的传动比

2)您可以更换齿轮或最高的齿轮以提高燃油经济性。这可以通过我上面给出的大众GTI / GLI / Beetle示例来完成。将产生相同的结果。

3)高轮胎是在高速公路上降低转速的最简单方法。但是,您也会略微提高自己的汽车,这在mpg是我们的目标时会适得其反。

还有许多其他方法可以改善您的mpg,例如低滚动阻力轮胎(LRR),轻便的车轮,空气动力学模块,跟上维护要求等。

想要从当前汽车中获得一些额外的mpg没错。我建议您检查ecomodder,其中将深入讨论这些主题。


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您是否考虑过使用稍微大一点的车轮/轮胎来拉伸齿轮装置,而不是增加更多齿轮?

在相同的行驶速度下,这将使最高档位降低到较低的RPM,但会使所有档位更高一些,因此在下车时更容易停在第一档。

这也会以同样的方式影响倒档。

还有一点-如果您的备用轮胎是全尺寸的,那么它会比汽车上的四个小一些。如果您有节省空间的装置,它会小很多,从而导致怪异的处理和轮胎磨损。

如果拖了一点,这可能不是一个好主意。赛车也将更高一些,在弯道上的车身侧倾也会稍微增加。

此外,您的速度表和里程表现在将被读取几个百分点。可以使用Speedo电缆上的备用驱动器将其固定,该电缆可根据您的车轮缩放比例。

最后,您所在的位置可能需要重新认证车辆以更改轮胎尺寸。您的保险公司也将需要被告知这一变化。

  • 虽然不是一个答案,但它确实解决了问题并获得了有效的相同结果。

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如果您的目标(如上所述)是在给定的最高档速度下降低发动机RPM,那么有几种方法可以做到这一点,而无需在变速器上增加额外的档位。

最简单的方法是简单地使用较大的轮胎,可能在较大的车轮上使用。另一个答案表明这是被否决的,但这确实是一种廉价,有效的方法。但是,除非您根本不改变轮胎方向或升高车辆,否则您实际上最多只能看到百分之几的增长。请注意,此方法将影响速度计和里程表的校准。

对于后轮驱动车辆,更具侵入性的方法将是改变差速比。特别是在福特汽车上,这很容易互换。许多竞争导向的福特汽车则采取了相反的做法:互换低档差速器。像轮胎交换一样,此方法也会影响车速表和里程表的校准。

在复杂性阶梯上,如果您的变速箱有一个锁止变矩器可用(也许适用于其他型号),您可以尝试采购。这是一个很长的路要走,但是有些车辆(例如,“皇家胜利警察”包裹)提供了锁止差速器,而“大马克斯”中相同的发动机/变速箱组合则没有。这不是需要重新校准速度表和里程表。

最后,如果您愿意重建变速箱,则可以询问建造者是否有更高的高档齿轮。如果将tranny用于许多型号和许多型号年份,则肯定是可能的。该方法也不需要重新校准车速表和里程表。


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我已经多次这样做了。

更换后桥/差速器/终传动

该齿轮的比率通常为2.73:1至5.00:1。它位于

  • 您的活动后桥,如果那是一个大组件
  • 您的后变速箱,如果您的汽车具有独立的后悬架(四轴从中央清管器出来)
  • 前轮驱动变速箱的底部,这将涉及拆卸变速箱以进行检修。在这种情况下,变速比更改可能不可行或不可能。

这样您就不会获得30%的比率提升。但是您可以轻松达到10%的颠簸,而且我严重怀疑您是否想要更多。设计汽车的人*不是白痴。

我一直开着更简单的汽车,所以我进行的后端互换总是涉及在旋转车轮确定比率后,将实时后轴穿过垃圾场。

改变传动

这有点棘手,因为它涉及很多真正令人讨厌的研究,尤其是在1996年之后的汽车中。同样,这仅是因为它是一本手册,所以才有用。自动装置与动力总成计算机紧密集成,这将是一个巨大的挑战。

您需要搜索一种变速箱,该变速箱具有您的汽车需要物理适应的所有功能-发动机-车架-半轴-OBD系统所需的电气控制,起动器互锁,倒车开关等。

这就需要一定的技能,而不必像普通的热镀一样。几乎,您将被锁定在一个供应商中,而这仅是弄清楚哪个垃圾场拾取具有您需要的变速器。

确保电气正确是至关重要的,两者都可以使汽车正常工作(倒车灯点亮),因此它将在12个州通过烟雾,而不会吹SES灯。重要的是不要仅仅“关闭” 24x7的SES灯,而是要清除SES灯,以便可以警告您一个新的,真实的问题。

添加一个外部过载单元

这是一种过时的方法,仅适用于RWD汽车,因此我将对其进行介绍。

更换引擎

真。烟雾合法化。广义上讲,您可以在服务等级为您或更高(车上的汽车发动机,确定)且发动机年份> =汽车年份的情况下,在您的汽车中放置任何发动机。

在如今的OBDII和烟雾环境中,现实的做法是更换整个动力总成,在燃油管,半轴,蓄电池接线柱和散热器软管处进行切割。我也已经在截然不同的模型系列中做到了这一点,这是PitA /热爱的工作(您不可能付钱给某人来完成这项非常乏味且以研究为导向的工作)。即使我根本没有接触动力总成套件,也仍然有20条“穿过防火墙”的电路,每个电路都必须经过精心设计以匹配车辆。

当福特Festiva / Aspire成为现实时,Miata车主通常会换用Festiva发动机(或简称为2V扬程)以显着提高燃油经济性,当然是以动力为代价的。Hotrodders认为Festiva是开始进行性能提升的好地方,他们非常乐意将这些4V磁头卸下。在这种情况下,变速箱是电气兼容的,因此线束仍留在发动机上。

做得好,在加利福尼亚州,对发动机的更换是烟雾弥漫的法律。(在Miata / Festiva的情况下,双向都可以,您可以在Festiva中开出'Vette LS1并通过烟雾。实际上,烟雾配额是按年份而不是车辆重量确定的。)



*他们在底特律。真。世界上所有的汽车制造商都在底特律郊区设有工程部门,包括甚至不为北美市场制造汽车的汽车制造商。无论是人才储备还是原型设计能力,全球所有供应商都在这里设有办事处。这是汽车的达沃斯。

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