在推出三期发动机技术盘点后,“家族不只是脸谱”系列并不会因此而结束,因为隐藏在机体深处的部件不只有发动机。事实上,变速箱的地位一点都不比发动机差。如果没有变速箱的话,那么汽车将无法实现倒车,也将失去驾驶乐趣。所以说即便是再好的发动机如果没有变速箱的扶持一切也都是白费。而如果把发动机比喻成是骁勇善战的精兵强将的话,那么变速箱就是调兵遣将的机智军师。三国时期有卧龙、凤雏、公瑾和仲达,在汽车机体中也同样存在着这样一批“军机大臣”。下面就让我们一同聊一聊各品牌汽车变速箱的那些事儿。
发动机技术盘点一
发动机技术盘点二
发动机技术盘点三
首先从驱动形式上分,只有手动和自动两种。其中自动变速箱中还具体细分出普通AT变速箱、CVT无级变速箱、双离合变速箱以及序列式变速箱等。而所谓的手自一体变速器则只是变速器的一种表现形式,并不是一种变速器的类型。说简单点,手自一体就是在自动变速箱的基础上实现了手动干预。
先说手动,显而易见MT变速箱结构简单,性能可靠,制造和维护成本低廉,且传动效率高(一般来说会比自动挡车更省油)。此外,需要手动介入的换挡方式能更直接的实现驾驶员的意图,具备一定的驾驶乐趣。
传统AT变速箱又叫液力自动变速器,是自动变速箱的开山创始人。虽然在随后的日子中CVT以及DCT的诞生赢得了一时消费者老爷们的宠爱,但随着人们对更高档位的追求,8AT、9AT甚至10AT的应运而生,再次让这位“祖师爷”成为了世人瞩目的焦点。由于速比范围较广,在高速巡航状态下能保持更低的转速,从而使油耗更低。
CVT无极变速箱最大的特点在于变速比不是间断的点,而是一系列连续的值。所以在驾驶过程中你完全感觉不到换挡所带来的冲击感,非常平顺、舒服。
AMT序列变速箱是在手动变速箱的基础上糅合了自动换挡的操作系统,这点跟手自一体变速器的做法可谓正好相反。而由于本身就是手动变速箱的衍生产品,所以在结构上也并不复杂。此外在省油方面也很好的继承了手动挡的优势。
在大致介绍变速箱这个大家庭成员之后,在第一期中我们要向大家引荐的小伙伴有大众的DSG、福特的Powershift、奥迪的Multitronic、宝马8AT以及奔驰的7G/9G-Tronic。
不管您对于双离合是大加赞赏,还是谈虎色变,不可否认的是它绝对是当今汽车变速箱中最被热议的词汇。而在这领域中有杰出贡献的则非大众和福特莫属了。这对互掐了多年的“好基友”也成为了我们首先介绍的不二人选。而在说到关系上,欧洲三大豪门ABB的“三角之恋”也是不得不提的永恒话题,不管在哪个层面上,你肯定能找到他们之间的交集战场。所以后三位的名额留给奔驰宝马奥迪在合适不过了。
好了,闲话就说到这里,各品牌变速箱技术盘点第一期马上开始!
跟其他双离合用字母缩写命名不同,福特的“PowerShift”则由两个单词组成,为Power与Shift,也就是说在〝Shift〞的换档阶段依旧有〝Power〞输出的意思。这点跟自家的发动机技术“EcoBoost”有异曲同工之意。
如果你刚看过上一页DSG的介绍,相信再看到福特这台6DCT250变速箱的时候就不那么陌生了。作为双离合变速器最核心部件之一的双离合器模块,目前世界上能生产它的供应商还真不多见。这不,大众和福特均找的是德国舍弗勒旗下的LuK公司代工。
名称
福特6DCT250
大众DQ200
PS:LuK是一家开发和制造传动部件的公司,目前干式双离合器在国际上也只有Luk和Valeo(法雷奥)等少数几家厂商生产。LuK按照厂商不同的要求分别为大众和福特设计开发了他们各自的双离合器模块。
福特与大众的干式双离合变速器最大的差别在于控制机构,简单来说就是一个用液压,一个用电。大众的双离合变速箱通过电控的液压系统来控制双离合器的切换与换挡,这个液压电控系统就是现在被熟知的滑阀箱。而福特的PowerShift则通过一套电机驱动系统,从而取代了液压系统。这就从根本上避免了大众的变速器会出现的故障问题,不用液压油、没有滑阀箱,在结构上也变得更加紧凑和简单。
其实不管是大众的DSG还是福特的PowerShift,不管是干式还是湿式,只要是双离合,由于换挡迅速的特性,在城市拥堵的路段行驶都会对变速箱产生过热影响。不过这由电脑控制,频繁换挡的机制,我们是可以人工介入而取代掉的。
当你在走走停停的路况中,建议采用手动模式(挂入S挡/M挡)。这时变速箱的换挡时机便不再由电机控制了,转速保持在2000rpm以内基本上是不会自动跳挡的。一直处于1挡状态的变速箱,便不会因频繁换挡而使机体升温了。所以说良好的驾驶习惯对车子的保护是至关重要的。
小结:尽管福特目前搭载PowerShift的车型还屈指可数,甚至最新上市的全新蒙迪欧全系无一双离合车型,但这并不意味着福特对其不重视。事实上,福特高层早在2010年便对外宣布,将在2020年前逐步改进旗下所有汽车产品的废气排放,降低温室气体排放达30%。而EcoBoost与PowerShift普及推广将是达成这一目标重要一步。
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看完上面两位汽车界中的“基情二人转”之后,下面让我们跳到另一片战场,看看德系三强之争的精彩对决。而说到变速箱领域,奥迪的Multitronic无级变速箱绝对是不得不提的保留项目。搭载在奥迪旗下最为畅销的A6L和A4L身上,这也让广大消费者熟知了这款变速箱。下面就让我们一同了解下这款最具群众基础的豪华品牌家族力作。
其实奥迪的变速箱远不只Multitronic一款,从传统的6挡手动变速箱(MT)、8速手自一体变速箱(Tiptronic),到独具特色的7速双离合器(Stronic)以及源自赛车传动技术的自动离合变速箱(Rtronic)等。而我们之所以选择Multitronic无级变速箱来介绍,除了它拥有广泛的群众基础外,同时也是奥迪变速箱家族中最具代表性的一款。
Multitronic是1999年奥迪与LuK公司共同合作研制出的一款无级变速箱,其结构同发动机均为纵置式。在2004年,奥迪为Multitronic加入了手自一体模式,不过早期只能模拟5挡或6挡,最大承受280Nm的扭矩。虽然这些年来在结构上并未有太多新的突破,但得益于对油冷技术及合金钢带的创新,最新的Multitronic变速箱已经可以模拟出8个档位,扭矩承受也被提升到最大400Nm。这数据对CVT无级变速箱来说,绝对是凤毛麟角的了。要知道在CVT领域造诣颇深的日产汽车,其最新研发的CVT8HT变速箱的最大扭矩也只有380Nm。
奥迪A4L
奥迪A6L
奥迪Multitronic创新之处在于安装了一种多片式链带传动组件,这使得它能够传递和控制的峰值扭力高达400Nm,从而突破了传统CVT变速箱只能适应低排量发动机的尴尬定位。事实上,奥迪的这套Multitronic无级变速箱只安装在旗下中级和中大级豪华车身上。
相比一般CVT采用“压力钢带”传动不同,奥迪Multitronic使用的则是“拉力钢片”。钢链能够承受更大的拉力,从而能够适应更高的发动机扭矩输出。此外,拉力钢链能够形成更小的半径,这大大降低了变速箱的体积和重量。
当汽车慢速行驶时,主动锥形带轮的半径小于被动锥形带轮的半径,即小圆带大圆,这时能传递出更大的扭矩;反之,当车辆高速行驶时,主动带轮半径变大,CVT处于大圆带小圆状态,这时能带来更低的油耗。
不过CVT的弊端我们也是显而易见的。虽然我们承认在换挡平顺性上CVT无级变速无人能及,油耗表现也首屈一指,但平淡的加速过程以及绵软无力的起步阶段,还是让不少追求驾驶乐趣的消费者望而却步。其中液力变矩器让这一弊端变得更加显著。
然而奥迪Multitronic为了改善这个无级变速器的弊端,取消掉了液力变矩器装置,用湿式多片离合器取而代之。利用电脑控制其结合与分离,从而能像手动变速箱一样,达到快速连接,降低动力损失的效果。具体细节嘛,跟前面介绍的DSG十分相似。大众跟奥迪的关系不用多说了吧。
另外,Multitronic电子控制系统中的DRP动态控制程序也是一大亮点,它可以针对驾驶员的驾驶习惯,进而改变变速箱的调校特性。例如,如果驾驶员把油门踩到底,该程序会认为驾驶员要突出动力,便会立即切换到用于驱动的特性图,并转换到低速挡。反之,若驾驶员是强调经济性,变速箱也会根据事先设计好的以经济性为主的特性图,通过调低速比,进而达到降低油耗的目的。此外,在一些特殊路段中,比如在上下坡时,系统还能自动探测坡度,并通过调整速比增加动力输出或加大发动机的制动扭矩来协助车辆行驶。
PS:第一春在1958年,荷兰的DAF公司推出搭载CVT无级变速的Daffodil轿车,其销量超过了100万辆。
细心的网友也许会注意到,我在开篇介绍宝马家族变速箱时用的是“宝马8AT”,而不像其他品牌那样中间加个“的”字(如大众的DSG,福特的PowerShift等)。原因其实很简单,因为搭载在宝马车中的8AT变速箱全是由采埃孚ZF所提供的,而不是宝马自己研发生产的。不过,虽然ZF也为其他车企提供8AT变速箱,但谁也不像宝马那种大手笔全系采购。不管是轿车还是SUV,从1系到7系,从X1到X6,甚至连轿跑车Z4均使用的是ZF家的8HP系列变速箱。宝马成为了ZF最大的买家,ZF-8HP也变相成为宝马家族变速箱的一员。
虽然,现在一提到8AT几乎所有人想到的都是采埃孚ZF,但实际上最先推出8AT的厂家是日本的爱信(AisinAW),代号为AA80E。而第一款搭载8AT的车型则是2007款雷克萨斯LS460。然而赢在起跑线,并不意味着能一直领先,这位强势逆袭的后来者便是ZF。截止2013年底,几乎90%的8AT变速箱均来自ZF供应商,而这其中的90%均提供给了宝马。
1系
3系
5系
7系
X1
X3
X5
X6
利用灵活的模块化理念,ZF的8HP系列可承受最大300Nm、500Nm、700Nm以及1000Nm不等的四款产品,可满足所有车型的配备需求。除此之外,ZF-8HP还能应用在各种后驱、四驱以及混合动力车型上。
速比范围指的是最大速比和最小速比的比值,即最低挡速比除以最高挡速比。简单来说,更大的速比范围可以带来更好的高速燃油经济性。
除此之外,ZF-8HP自动变速箱的优势还体现在可以直接集成混合动力模块,而无需改变安装尺寸。原因是ZF在设计8AT之初,便是按目前所有的混合动力功能设计的,因此在安装时对基础传动系统的设计不需作任何更改。因此,全混合动力版的8HP所需的安装空间与传统版本相同。
小结:当10AT还在“纸上谈兵”,9AT还处于“零星之火”,8AT可谓是青春正当时。它拥有媲美双离合的换挡速度、CVT的燃油经济性、MT的动力传递感同时还保留了AT自身的稳定性,看看其应用在各大豪华车企的中高端车型上,也就不难想象其实力不凡了吧。
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跟以上几位要么跟人合作,要么直接出资购买相比,奔驰家族中的变速箱可实实在在纯自主独立研制。奔驰也是世界上为数不多能够自主生产变速箱的汽车厂商。“Thebestornothing”(惟有最好)的品牌座右铭,让奔驰对每个零部件都像是制作工艺品似的追求极致,力求完美。让我们先来看看下面要介绍的7G-Tronic和9G-Tronic的成就吧,前者是世界第一款7AT变速箱,后者则是全球首款纵置9AT变速箱。
奔驰自主研发自动变速箱已经有50多年的历史了。在上世纪90年代,当3AT成为大街货,4AT还属于高精尖的时候,奔驰便开始致力于5AT的研发了。代号W140第三代奔驰S级便全系搭载的是5G-Tronic。
7G-Tronic是梅赛德斯-奔驰在2003年秋季推出的一款纵置式7速手自一体变速器,其最大承受扭矩为735Nm,匹配V6及V8汽油以及共轨柴油发动机,并适用于后驱以及4MATIC四驱车型。产品一经推出便作为E500、S430、S500、CL500和SL500的标准配备,从而替代当时所装备的5挡自动变速器。
7G-TRONIC
7G-Tronic除了在挡位上增加了2个前进挡之外,还设置了2个倒挡,最快倒车时速可达80km/h。另外在增大速比范围之余,各个速比之间的差值也比5速变速器更加接近。不难发现,除了前2挡减速比较大,利于起步和提高转速以外,自第3挡开始的衔接就逐渐紧密,特别是第5挡以后(超速档)的落差比极小,相对在高速时有更好、更顺畅的推力,同时也能带来省油与舒适的特性。
PS:超速档指速比小于1的挡位,即变速箱转速比发动机转速更快。
奔驰的这套锁止离合器的技术是1995年为5G-Tronic更新时首次推出的,如今也成功应用在7G-Tronic身上。锁止离合器在发动机和变速器轴之间建立了虚拟刚性连接,从而防止泵和涡轮之间的滑动,在广泛的运行状况中防止功率损失。
7G-TronicPlus更新了液力变矩器,为其加入了扭振式减振器以及电控锁止离合器,并更换了全新的变速箱油。通过减少滑扭矩转换器与锁定离合器之间的滑动,使车辆在换挡过程中更加迅速且舒适。此外,独立出来的传动液泵,也使得7G-TronicPlus将启动/停止功能的实现成为可能。
奔驰C级
奔驰E级
奔驰GLK
奔驰S级
奔驰M级
奔驰R级
然而更糟糕的是,大家对这款十年均未有突破(指挡位数)的变速箱也产生了越来越多的非议。如“7AT早就过时了”;“奔驰技术到头了”等等。面对舆论的质疑,一向好胜心强的奔驰,在2010年放出了“我们正在开发9AT变速箱!“的豪言。
奔驰9G-TRONIC与7G-TRONIC齿比对比
这台9G-Tronic变速器的最大特点是速比范围达到了9.15!要知道目前主流的8AT数值约为7。这意味着,在日常驾驶中,变速器拥有更多挡位可以让发动机始终处于最佳的转速区间。这既保证动力的输出,同时转速、燃油消耗等也处在出色的位置,燃油经济性得到保证。
还要一点值得一提的是,9G-Tronic并没有因挡位的提升而增大体积,跟现款7G-Tronic有着几乎相同的尺寸,甚至在重量上还轻了大约1kg。而这也预示着未来这款9AT将会全面取代7AT的节奏。
与以往新款变速箱搭载到旗舰车型S级不同,这次的次时代产品让奔驰E350BlueTEC成为了第一个吃螃蟹的人。了解奔驰尾标字母含义的网友都应该知道,BlueTEC指的是奔驰原创的一项基于柴油发动机的节能环保技术。而这点细节变化也仿佛向我们传达出奔驰在向经济节油方向转变。
事实上,配合上9G-Tronic的超高速比范围以及BlueTEC柴油环保技术,E350BlueTEC在高速巡航状态下(120km/h为例),发动机转速仅有1350rpm!油耗仅为5.3L/100km,而CO2的排放量也仅为138g/km。
小结:2013对于奔驰来说绝对称得上是重要的转型之年,不仅更换了全新的家族式脸谱,诸多高精尖技术也逐一完成了首秀,这其中便包括奔驰的9G-Tronic。而我从奔驰在变速箱挡位“争夺战”的表现,体会到“永远不要低估一颗冠军之心”的具体含义。就像是沉睡的雄狮再次苏醒一样,这次奔驰真的要开始发威了。
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全文总结:在写上一系列发动机技术盘点时,我把发动机比喻成绿茵场上摧城拔寨的前锋,如果接受这样设定的话,那么我想变速箱则应该是各个球队的中场核心。如果没有中场球员的穿针引线,再强力的前锋得不到球也一样是攻城乏术。就像小法(法布雷加斯)后场长传,直打梅西的配合,跟变速箱直降两挡,瞬间提速的过程难道不是异曲同工吗?
说到双离合变速箱,这个“一石激起千层浪”的词汇相信大家对此早已经不陌生了。而这位传道授业解惑的“老师”就非大众推出的DSG莫属了。曾一度被称为变速箱终点的双离合,在经过出道时的大赞和召回后的质疑声中,如今似乎正渐渐淡出了人们视野的焦点。大起大落过后,当我们摘下有色眼镜,以一种不物喜,不己悲的心情再来回顾大众DSG,或许能看得更透更明白一些。
其实最早双离合(1940年)的发明者是名大学教授,最初的应用车辆也不是小轿车,而是辆大卡车。后来保时捷在此基础上发明了应用于赛车领域的PDK双离合器,不过在那个年代,这项技术并未得到太多重视。
到了20世纪90年代末期,大众和博格华纳合作制造了第一款适用于大批量生产和应用于轿车系列的DSG变速箱。并在2002年成功搭载到大众高尔夫R32和奥迪TTV6上。这两款车的成功,仿佛让大众尝到了DSG的甜头,随即便一发不可收拾。从2003年以后,DSG开始普及到大众几乎所有车型当中。
这个问题对于从事汽车行业的人来说可能有点二,但对于部分汽车小白来说可能就不明所以了。首先答案肯定是否定的。双离合真正的英文名应该叫DCT(DualClutchTransmission的简写),而DSG则是大众对双离合变速箱的特有称谓。DirectShiftGearbox,直译过来为“直接换挡变速器”。至于为什么会有不少人误解双离合的英文名就是DSG,我想这跟大众是第一个在国内推行双离合技术有很大关系。
首先来讲大众集团目前在国内应用的DSG系列共有三款产品,其中大众汽车有6速湿式DQ250系列和7速干式DQ200系列,而奥迪则为7速湿式DL501系列。此外,海外还有一款7速湿式DQ500系列。未来还将有一款基于DQ500系列而来的7速湿式DQ380系列。这款变速箱将于2014年在天津DSG变速器工厂完成全球首次投产。
大众旗下
1.4T/1.8T车型
如:朗逸、速腾、
高尔夫等
2.0T车型
如:迈腾、速派、
帕萨特等
预计搭载
奥迪Q3等
Quattro等
有意思的是,尽管在2013年315晚会上,央视曝光了大众汽车DSG变速器存在安全隐患,但大众并没有因此而动摇在华发展DSG的脚步。而在次月开幕的上海车展上,大众高层便表示将于2014年在国内投产DQ500和DQ380两款新的DSG变速箱。其中,前者为外海首次投产,后者为全球首次投产。
从结构上讲,由于DSG是基于手动变速箱衍生而来,所以传统AT变速箱中的液力变矩器就不复存在了。这也使得DSG在动力传递过程中损失更小,换挡也更直接且迅速。其中两个离合器交替轮换工作的方式,跟接力赛上运动员交接棒的过程十分类似。
从字面上来看,我们很容易理解“6速”和“7速”体现在档位数的不同,而这“湿式”和“干式"代表什么意思就不是尽人皆知的了。其实也不难想象,用一句话概括的话就是两者对变速箱机油量的需求不同。湿式需求量更多,而干式则相对就少一些。用比较直观的数据表示的话,DQ250(6速湿式)大概需要7.2L变速箱油,而DQ200(7速干式)则仅需1.7L变速箱油。
自从去年315晚会央视曝光大众DSG存在安全隐患以来,大众在2013年共因DSG问题在全国范围内召回约102万辆车型,其中均为7速DSG车型。而官方对召回车辆提供的解决方案是更换变速箱油和更新控制软件。
而通过更换变速箱油和更新控制软件(调节DSG低挡位的换挡时机)就是为了缓解变速箱过热这一问题。这点也从侧面反映出,良好的驾驶习惯对变速箱的保护也是至关重要的。
理论上讲,6速湿式DSG拥有更多的变速箱油,在出现变速箱频繁换挡引起升温的情况下,能够比7速干式DSG更快的冷却温度,从而减小发生极端问题的几率。当然了,由于6速DSG搭载的为大众2.0T车型,售价普遍比大众7速DSG车型贵,所以我们也不排除相对较少的基数也是反映6速DSG问题不多的一大因素。
小结:大众对DSG的情结就好比是湖人对科比一样,经历过不可一世的辉煌也受到过令人诟病的质疑。然而即使科比一次又一次的砸铁,比赛一场接一场的失利,湖人队总经理米奇-库普切克仍花2年4850万美元,以NBA史上第一高薪与科比续约。事实上,大众对DSG的重视程度也体现在了不遗余力的”砸钱“过程。不过值得庆幸的是,最新一批的DSG已经全面换成7速湿式双离合了。我们也希望今年在华投产的DQ500和DQ380能够有更好得表现。