擋位勇攀高峰 2021年新變速器大盤點
變速器作為動力系統的重要組成部分,肩負著高效、平穩傳遞動力的重任。根據車型和產品定位的不同,人們開發了AT、CVT、DCT等多種形式的自動變速器,每一種都有自己獨特的優勢。隨著技術的發展,這些變速箱也在不斷與時俱進,仔細觀察發現,它們都在朝著更高的檔位、更大的傳動比邁進。
●奔馳9AT
在ZF推出全球首款橫置9AT后不久,奔馳也正式推出了名為9G-Tronic的9AT。它和前者最大的區別就是采用了垂直布局,這也是全球第一個采用垂直布局的9AT。
這款縱置9AT的最大傳動比為9.15,依靠四套行星齒輪和六個換擋器實現九檔換擋。重要的是,變速箱可以在升檔過程中進行“跳車停止”。根據工況,在行星齒輪和換擋離合器的配合下,檔位可以實現3-5-7跳升檔模式,可以縮短換擋時間,提高效率,使車輛在燃油經濟性方面有更好的表現。
為了獲得更好的換擋平順性,減少發動機對變速箱可能產生的影響。變速箱在變矩器處設計有扭轉減振器和配重。奔馳工程師表示,這種設計可以大大提高整個動力總成的乘坐舒適性,尤其是在發動機低于1000rpm時。這一技術目前在奔馳的7G-Tronic變速器中也有應用。
此外,為了提高換擋精度,在9AT中安裝了三個速度傳感器,對相關部件進行連續監測,變速箱電腦可以在此基礎上更精確地控制選擋和換擋的節奏。
在這個9AT中,設計了兩個主油泵和輔助油泵。主油泵通過鏈條將動力從輸入軸引導至機械泵。它的體積比奔馳之前的變速箱要小,同時在一定程度上也減少了驅動油泵時的動力損失。輔助油泵由電力驅動,可在不同工況下隨時介入或退出工作。最大的好處就是即使在發動機熄火后,仍然可以幫助變速箱保持工作油壓,對于發動機重新啟動后車輛的快速移動有很大幫助,自動啟停功能也有好處。
根據奔馳發布的數據,搭載9AT的E350 BlueTEC車型,在9擋以120km/h的速度巡航時,發動機轉速僅為1350rpm,百公里油耗為5.3L。這大大提高了車輛的燃油經濟性,其在NEDC的每百公里二氧化碳排放量僅為138克。
總結:
這款9AT未來適應性很強。除了能夠搭配前后輪驅動車型外,還可以配備四驅車型、Hybrid車型、插電式Hybrid車型等其他車型。應該說,檔位多的變速箱在歐洲廣泛使用的柴油發動機中將發揮更大的作用,奔馳也希望在未來更加注重車輛燃油經濟性的時代立于不敗之地。
觀致6(查成交價|參配|優惠政策)速DCT/本田DCT● Qoros 6速干式動力換擋
隨著Qoros品牌首款車型的推出,Qoros 3上的6速動力換擋也引起了我們的興趣。在現有的車輛配置中,Qoros 3的動力系統包括1.6L自然吸氣發動機和1.6T渦輪增壓發動機。根據相關的發動機參數,我們也推斷Qoros 3上的1.6L自然吸氣發動機來自奇瑞ACTECO發動機,它是Qoros的出資方之一,這也是有道理的,而6速動力換擋的技術主要由Getrag提供。
與大眾目前使用的液壓控制驅動的動力換擋不同,Qoros 6速動力換擋的雙離合模塊由電機控制,省去了一套相對復雜的液壓驅動裝置,結構相對更簡單緊湊。
“Qoros 3的雙離合模塊采用與福克斯(查成交價|參配|優惠政策)相同的電驅動方式,箭頭為電機控制的換擋鼓。”
從主要結構和供應商的角度來看,Qoros 3的這款變速箱幾乎與福克斯上的6速干式動力換擋相同,我們也將其與大眾的7速動力換擋在技術層面進行了對比。
總結:
從結構上來說,相對簡單的電機控制方式確實更可靠。當然,對于這種近年來已經量產的采用新技術的變速器,其產品的穩定性還需要一段時間來檢驗。
●本田動力換擋
——8速動力換擋
在今年的本田技術大會上,本田正式宣布了自己研發的8速動力換擋。與目前市場上其他廠商的powershift相比,它在結構上是獨一無二的,因為它使用了一個變矩器來代替傳統的雙離合模塊,這也讓它成為了世界上第一個帶變矩器的powershift。
目前本田采用的平行軸自動變速器,由于先天結構的原因,檔位數量限制在6速。為了提高燃油經濟性,迫切需要開發更多的齒輪。這款8速動力換擋的傳動機構依然采用本田傳統的平行軸結構,其最大輸入扭矩為270n·m,根據車型不同最大傳動比為6.367-7.0。
本田的“混動”設計使其在保持快速換擋的同時,比傳統的動力換擋更加平順,尤其是在起步和低速行駛時,變矩器的扭矩放大也使車輛在起步時更加有力。此外,平行軸的結構對于本田來說沒有技術壁壘,因此開發和生產相對容易,也更容易與現有的動力系統相匹配。
但正是因為平行軸的結構,這款powershift和本田平行軸自動變速器有著同樣的問題:體積無法縮小。這也使得變速箱無法匹配相對較大的六缸發動機,目前匹配的雅閣(查成交價|參配|優惠政策)測試車可能會成為能夠搭載這款變速箱的最高級別車型。
——7速動力換擋
除了上面提到的8速動力換擋,本田的“FUNTEC”技術中還有一個7速動力換擋,目前主要用于專為小型和緊湊型汽車設計的I-DCD混合動力系統。
這款7速動力換擋采用傳統結構設計,雙離合模塊為干式結構,由液壓系統驅動。目前,日本新款飛度(查成交價|參配|優惠政策)混合動力汽車將配備這種變速箱。雖然目前沒有更多關于這款變速器的信息,但根據它的定位可以看出,它的體積不會很大,也不排除將來會搭載在使用傳統動力系統的緊湊型和小型汽車上。
總結:
本田也隨著時代的步伐推出了動力換擋,這是世界上第一臺使用液力變矩器的動力換擋。雖然它有很多優點,但它巨大的體積也限制了它的應用范圍。然而,較小的7速動力換擋目前僅安裝在混合動力系統上。個人認為未來可以適應更多不同動力系統的車型。
日產新一代中型CVT●日產新一代中級CVT
隨著新一代天籟(查成交價|參配|優惠政策)的問世,日產也為旗下中型轎車和SUV車型推出了新一代CVT 8。根據最大可承受扭矩的不同,CVT8可分為普通版和高扭矩版,CVT 8的最大可承受扭矩分別為250n·m和380n·m。目前CVT8主要搭載在新一代天籟以及未來黑客和琦君的新車型上,而CVT8HT目前搭載在樓蘭(查成交價|參配|優惠政策)和北美版天籟上。
與天籟等上一代車型搭載的老產品相比,CVT8在三個方面進行了優化升級:
1、增加了變速器的傳動比范圍;2.內耗損失降低;3.完善控制系統和控制邏輯。
從結果來看,根據官方數據,CVT8的燃油經濟性比上一代提高了12%。
-傳動比的擴大
與CVT2相比,CVT8將傳動比從6擴大到7。要實現,日產的技術方案是減小主動輪軸的直徑,讓主動輪可以有更大的變化范圍。從下表可以看出,CVT8目前的速比基本在6AT到8AT之間。
——減少內部損失。
CVT8采用了新設計的鋼帶,其中每根鋼帶的剛度都得到了優化,鋼帶的寬度變小。這樣整體上減少了鋼帶的摩擦,從而提高了傳動機構的工作效率。
此外,CVT8采用了更高效的小油泵,變速箱控制閥體的氣門間隙進一步減小。通過精確控制油壓,不僅減少了能量損失,還增加了從動輪和從動輪對鋼帶的夾緊力,提高了傳動機構的工作效率。
CVT8還使用了粘度較低的機油,減少了機油對部件造成的運行阻力,同時CVT8中的油量也減少了,工程師在差速器的位置增加了一個擋板,其作用是減少差速器齒輪攪拌油時產生的阻力。
——優化CVT的控制邏輯
計算機通常根據駕駛員的意圖、車速等信號控制變速器變速。CVT8進一步優化了控制邏輯,不僅讓變速箱更智能,還能根據不同的駕駛情況做出最快的響應。
由于傳統自動變速器中的液力變矩器往往是制約其燃油經濟性的最大問題,所以工程師們現在都在努力提高液力變矩器的工作效率,而最有效的方法就是盡快將其剛性鎖定,這樣發動機傳遞的動力就可以直接傳遞給變速箱而不會損失。CVT8也遵循這一理念,可以在車速低于10km/h時鎖定變矩器,在連續加速和行駛階段不需要打開,大大提高了動力傳遞效率。
總結:
日產似乎已經確定了無級變速器的技術道路,幾乎所有車型都配備了這種類型的變速器。隨著技術的積累和進步,日產在不斷優化現有產品。在發揮自身優勢的同時,也在盡力彌補CVT變速器的一些傳統問題。雖然CVT8產品沒有發生翻天覆地的變化,但通過此次優化升級,相信未來CVT技術將適應更多車型,同時具備更好的產品可靠性。
廣汽DCT/吉利DCT/比亞迪DCT●廣州汽車七速動力換擋
在今年的廣州車展上,廣汽集團展示了一款七速干式動力換擋車型C725。準確地說,由于廣汽與菲亞特的合資,變速器的核心技術來自菲亞特集團,目前在杭州依維柯汽車變速器有限公司制造。
變速箱采用電控液壓驅動的雙離合單元,換擋機構也由液壓控制模塊控制,部分由菲亞特馬瑞利公司提供。變速箱的最大速比為6.80:1。通過下表的對比可以看出,廣汽的這款雙離合在參數和控制方式上與大眾的7速雙離合非常接近,但重量較大。
總結:
目前飛翔車型搭載的是6速干式雙離合,最大容量為350N·m,根據廠家公布的數據,這款C725變速箱未來將搭載在飛翔和廣汽傳祺系列車型上。可以看出,通過這種一高一低的組合,廣汽很有可能將這種雙離合自動變速器推廣到其從小排量到渦輪增壓發動機的車型上。
●吉利七速動力換擋
在今年的上海車展上,吉利展出了首款自主研發的動力換擋,采用七速濕式結構,最大可承受扭矩325N·m,未來將與發動機水平布局的車型相匹配。
總結:
吉利在2021年收購了當時全球第二大變速器公司——澳大利亞DSI公司,這不僅讓DSI產品成功引入中國,彌補了吉利車型在自動變速器方面的劣勢,也大大加強了吉利在自動變速器方面的R&D和產能。我想吉利也是借助這個產能開發了這款7速動力換擋,但目前吉利還沒有公布未來可能搭載的車型,看來距離量產還有一段時間。
●比亞迪6速濕式動力換擋
目前,比亞迪已經開始廣泛使用其自主研發的1.5TDI動力總成,其中“D”指的是6速干式動力換擋。在今年的廣州車展上,比亞迪還展出了一款能夠承受更大扭矩的6速濕式動力換擋,未來將首次搭載在比亞迪S7(查成交價|參配|優惠政策)車型上。
比亞迪量產的6速干式動力換擋是大眾7速干式動力換擋反向研發的結果,這款6速濕式動力換擋是在前一款的基礎上開發的。同樣的6個前進擋意味著齒輪結構和整體布局不需要大幅度改變,體積也沒有增加太多,這也意味著未來可以適應更多車型。
總結:
雖然目前沒有更多關于變速箱的信息,但比亞迪正在通過類似大眾7速干式和6速濕式動力換擋的產品定位,逐步為旗下不同車型普及雙離合自動變速箱。
盛瑞8AT●盛瑞8AT
我國自動變速器的R&D和生產能力一直比較薄弱。無論是擁有自主品牌的車企,還是在這方面從未取得巨大成就的零部件企業,仍然更多地依靠采購成熟的產品來滿足自身的發展需求。然而,山東盛瑞傳動有限公司推出了具有自主知識產權的橫向8AT。
這種變速器的具體型號是SR8AT-300。準確地說,它是由盛瑞和化學工業大學聯合開發的。這款變速器從最初的概念創新出發,采用正向設計,填補了國內6擋以上自動變速器研發生產領域空的空白。
盛瑞8AT分為兩輪驅動和四輪驅動版本。目前該車量產主要是臥式8AT。其傳動機構采用三組行星齒輪和五個換擋元件,其中7檔和8檔是為節油而設計的超速檔,最大速比6.547,最大可承受扭矩300N·m。
由于發動機艙寬度有限,高擋位的橫向變速箱體積不能太大,變速箱尺寸只比傳統的4AT略大。此外,盛瑞還選擇了一些世界知名的零部件制造商作為自己的供應商,包括博格華納、博世、德爾福、西門子等。這些成熟廠商的加入,也在一定程度上保證了最終的產品質量。
盛瑞8AT可匹配從1.6L渦輪增壓發動機到3.0L自然吸氣發動機,適用于中高檔轎車、SUV等車型。此外,變速器還可以實現發動機水平的四輪驅動結構,適應混合動力系統。目前,Landwind X5是首款搭載盛瑞8AT的車型。
總結:
盛瑞8AT真正填補了國內高擋變速器空的空白,被認為是緊跟世界潮流。但是最好的變速箱還是需要和發動機以及整車很好的匹配,但是目前只有單一的車型與之匹配,這無疑限制了盛瑞在后期調整匹配中的經驗和數據積累,所以盛瑞8AT想要進入成熟的量產規模還有很長的路要走。
全文摘要:
不管是什么類型的變速器,也不管是哪個廠家開發生產的,似乎都可以看出,通過更多的檔位來獲得更大的傳動比是他們共同的發展趨勢。因為更寬的傳動比范圍可以使發動機更多地停留在合理的經濟轉速范圍內,這無疑提高了車輛的燃油經濟性,對于柴油發動機來說這一點更為明顯。如今,節約燃料、減少碳排放已經成為全球廠商的共同愿望,變速器在這里發揮著重要作用。
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