日本人集體發飆,10 擋變速器讓歐企集體沉默

07-19

長久以來,日本車企(+ 美國車企)在量產車變速器技術上總是屈居於歐洲人的威猛之下,無論在哪個時代,不信你捋一捋。

歐洲車用 5AT 的時候,日本車用 4AT;歐洲車用 6AT 的時候,日本車用 5AT;歐洲車用 7AT 的時候,日本車用 5AT、6AT;歐洲車用 8AT 的時候,日本車用 6AT、7AT;歐洲車用 9AT 的時候,日本車用 6AT、7AT、8AT。美國車?就不提瞭吧。

哦對瞭,日本人其實一直都有一個大招,用來破解歐洲人的擋位之爭,你知道的,那個東西叫做 CVT。任你 6、7、8、9 擋,勞資直接 CVT 無級變速,擋位數無限多。這個哄哄幼稚園小朋友還可以,CVT 終究是極其成熟、極其古老、極其無聊、極其磨滅駕駛樂趣的變速器。當歐洲人用雙離合變速器提升駕駛樂趣的時候,日本人卻大張旗鼓地用 CVT 抹殺駕駛樂趣。

日本人 + 美國人發飆瞭,看誰擋位多!

日本車企的保守在量產車變速器上可謂是集中體現。

最近,情況變瞭,日本人開始發飆瞭。

新一代雷克薩斯 LS 也搭載瞭 10AT 變速器

今年發佈的雷克薩斯全新一代 LS 旗艦轎車,就搭載瞭全球首款 10AT 手自一體變速器,這臺變速器還會搭載到雷克薩斯其他高端車型上,比如 LC 500、LC-F 等等。要知道,就在改款之前,雷克薩斯 LS 600hL 還在使用 E-CVT 無級變速呢,這真是一夜變天。

技術宅本田技研的最新作品:10AT 變速器

稍等,以為隻有日本豪華車開始冒進瞭嗎?就在前幾天,海外發佈的第十代本田雅閣,最吸引眼球的不是史上最棒的外觀、史上最炫的內飾、全面進入渦輪化的發動機系列,而是——全球首款前驅車配套的量產 10AT 變速器(搭配 2.0T 車型)。又是全球首款,日本人可以啊!有消息顯示,本田傢的 11AT 變速器研發工作已經上路,不日將呱呱墜地。

全新本田雅閣 2.0T 版搭載瞭全球首款前驅車適配的 10AT 變速器

大洋另一邊,福特最新款 F-150 猛禽皮卡,也裝備瞭 10AT 變速器。

反觀,歐洲車企量產變速器目前還定格在 9AT,這邊日本、美國車企在落後多年之後,居然集體扳回一球。

這一下子,歐洲人要慌瞭。

以前是怎麼過的?

讓我們把腳步放一放,往回看一看。其實,在更早的時期,2AT、3AT、4AT 的時代,汽車不也照樣運轉得好好的嗎?80、90 年代那些拿過勒芒冠軍、現在在紐北上刷圈速都比當今賽車快的 C 組勒芒賽車,用的也都是 5 擋變速器,車速達到 400km/h。

再往前,世界上第一臺變速器出現在 1894 年,法國工程師路易斯 . 雷納 . 本哈特和埃米爾 . 拉瓦索爾將這臺變速器安裝在自己制造的汽車上。其實,變速器的誕生,正是因為內燃機的固有特性導致它不能被直接用來驅動汽車,而是需要變速器進行轉速的調整。

簡單說說這個道理:內燃機由燃料燃燒做功,它會向輸出軸輸出動力。我們駕駛汽車,低速行駛、高速行駛、加速、減速,這樣頻繁變化的動力需求,一部分可以通過油門大小來控制,但僅通過油門大小絕對不可能讓動力輸出與我們當時的駕駛環境完全快速地吻合,因為發動機動力輸出與轉速直接掛鉤。但實際上,我們在加速的時候,需要低轉速、高扭矩;在高速巡航的時候,又需要高轉速、低扭矩。顯然,發動機自身無法完成這個矛盾的變換。這個時候就需要變速器從中做媒。

變速器的作用是通過不同擋位,讓發動機在同樣的轉速區間內輸出不同的扭矩。比如低擋位,減速比大,通常在 3 以上,那麼發動機在同樣轉速下變速器輸出到驅動輪上的扭矩就大,傳遞到車輪上的轉速小,這是一個低速啟動加速的過程。在最高擋,減速比小,通常小於 1,被稱作超速擋,這時發動機在同樣轉速下通過變速器輸出的扭矩就小,但是傳遞到車輪上的轉速高,這是一個高速巡航的過程。

100 多年來,變速器一直扮演著這樣的角色。

為什麼需要多擋位

通過上面的描述,大傢可能會明白,變速器擋位數量決定瞭在同樣發動機轉速區間,變速器可以分割出的動力區間數量。以傳統的 5 擋變速器為例,比較常見的各擋齒比大概是:1 擋 3.704、2 擋 2.202、3 擋 1.414、4 擋 1、5 擋 0.802(某款大量使用的 5AT),可以看出 1-3 擋都是減速比,4 擋相當於直接擋,5 擋是超速擋。

我們再來看一看前幾年比較熱門的德國 ZF 給 Jeep 和路虎提供的 9 速自動變速器的各擋齒比。1 擋 4.7、2 擋 2.84、3 擋 1.9、4 擋 1.38、5 擋 1、6 擋 0.8、7 擋 0.7、8 擋 0.58、9 擋 0.48。

和上面那臺經典的 5 速變速器相比較,很容易看出,ZF 的 9 擋變速器,齒比范圍更廣,1 擋減速比更大,意味著低轉扭矩更充沛。從 6 擋到 9 擋,ZF 變速器的減速比都比經典 5 速變速器低,意味著在高速巡航時發動機轉速可以更低、車輪轉速更高,更有利於高速巡航狀態降低發動機功耗。

另一方面,多擋位的 ZF 變速器大部分擋位之間的齒比變化更小,這意味著在換擋時的沖擊更小,換擋更平順。

所以,擋位數越多的變速器,齒比編排可以更合理、動力利用更徹底。

然而,在城市裡 100 年也用不上最高擋,有鳥用?

早在路虎極光和 Jeep 自由光搭載 ZF 9 擋變速器的車型上市的時候,大叔分別試駕,發現在市區最多用到 6 擋,很多地方用到 5 擋就不錯瞭。

路虎攬勝極光和 Jeep 自由光,這兩款車都是 ZF 9AT 的受益者

那麼,要 9 擋有鳥用?

有用,當然有用。

就像前面所交代的,多擋位變速器的優點不僅僅表現在最高擋和最低擋的驅動特性上,日常大傢最常感受到的是另外兩個優勢。

第一, 更密的齒比編排讓換擋沖擊更小,駕駛更平順。

第二, 擋位多,雖然最高擋不經常使用,但多擋位卻能夠讓工程師在更常用的中低擋齒比編排設計中有更大空間去做更合理的齒比。比如市區行駛經常用到 3、4、5 擋,因為有 9 擋在上面,那麼 3-5 擋的齒比就可以設計得更緊湊、更有利於扭矩輸出。這樣一來,在整個駕駛過程中,動力響應、動力輸出特性都會優於低擋位的變速器。

在此之前,ZF 9AT 幾乎代表瞭自動變速器的最高境界,至少在擋位數上是這樣

10 擋豈不更細膩綿密?

理論上,擋位越多、動力輸出越線性、越綿密。

目前,世界上隻有三傢車企使用瞭量產的 10AT 變速器,分別是雷克薩斯、本田、福特,搭載車型前文已經說過瞭。

本田向來都是黑科技爆棚的車企,當別傢用行星齒輪做變速器時,它就搞出個平衡軸斜齒輪。這一回,10 個擋位太多瞭,平衡軸搞不定瞭,本田又搞出 4 組行星齒輪,而且尺寸控制在 6 擋變速器行星齒輪的級別,可謂鬼才。要知道,連財大氣粗的大眾都覺得 10AT 太復雜太難搞結果在 2015 年宣佈放棄,但是本田卻搞出來瞭,還量產在傢用級轎車雅閣上,可見本田技術實力多麼高深莫測。

本田 2.0T 和 10AT 組合,拳打當年大眾的 TSI+DSG 組合完全沒問題

10AT 不僅讓本田的新車換擋更綿密,還能實實在在降低發動機功耗。本田的 10AT,在車速達到 60mph(96km/h)的時候,就能掛上 10 擋,發動機轉速隻需要 1500rpm 左右;而同樣車速下,如果是 6AT 變速器,發動機轉速則需要 2000rpm 左右。當車速達到 200km/h,本田 10AT 可以控制發動機轉速在 3000rpm 左右;而如果是 6AT,轉速通常會在 4000rpm 左右。所以在幾乎所有工況下,本田 10AT 車型的發動機轉速都會比其他變速器車型的低,而且低瞭不少(25% 左右),如此一來的節能減排功效可見一斑。

美麗的雷克薩斯 LC500 也搭載瞭 10AT 變速器

雷克薩斯的 10AT 變速器,本質上沒有本田那麼純粹,因為它其實是在原有 E-CVT 變速器基礎上增加一個 4 速變速器,其中也有行星齒輪結構,但這套變速器遠沒有本田的 10AT 那麼緊湊小巧。

總結

所以,本田這回是的的確確在炫技,但是絕不是為瞭炫耀而炫耀。因為本田 10AT 不僅是一臺完整的、純粹的、從頭開發的 10 擋自動變速器,而且還能帶來更加平順、綿密的換擋反應,另一方面,這樣的變速器還能使車輛在所有工況下的能耗更低,的確值得稱贊。

為什麼不誇同樣是 10AT 的雷克薩斯和福特呢?

前面已經講過,雷克薩斯的 10AT,是在 E-CVT 基礎上改的,並不是純粹意義上的 10AT。福特和通用那臺 10AT 變速器有點搞笑,它的速比范圍是 7.36,居然比 ZF 的 9 速變速器還要窄,ZF9 AT 速比范圍是 9.81。這就好比你買瞭一套 4 居室,建築面積隻有 90 平米,而隔壁老王傢的 3 居室建築面積卻有 120 平米,好尷尬。

本田的 10AT 速比范圍是 10.1,超過 ZF 9AT 沒毛病。

所以,即便目前在 F1 圍場裡的邁凱倫 - 本田車隊面臨多重問題,但這絲毫改變不瞭本田作為全球車壇技術狂魔的地位。

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