十年加一挡,8 速正当道

  • 来源:汽车杂志
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  • 发布时间:2017-06-20 11:58

现时大众化的家用汽车虽仍以 6 速自动变速箱为主流,但在一些中高级别与豪华品牌的车型上,7 速、8 速已渐渐普遍地被采用,原因很明显,应对发动机技术的发展,8 速自动变速箱凭借更多的挡位、更加合理的齿轮比、更快的换挡时间、更平顺的挡位切换感以及更为先进且智能的电子管理系统,进一步提高了整车的舒适性、经济性与运动性能。对应豪华车及高性能汽车,这种需求更为匹配与顺理成章。

最早的 8 速出现在 2006 年 Lexus 的 LS460,这套 8 速自动变速器是丰田自主研发的,上一代LS430 只用 5 速,但动力衔接与平顺性已经非常出色。但当时对油耗与排放要求并不是那么迫切,甚至十年前 6 速还尚未成为主流,Lexus 推出 8 速,明眼人都知道是专门针对当时奔驰的 7G 而来的,虽说是一个市场主导的设计,但其机械成就却也十分高,其初衷是针对 Lexus 的品牌特色,更多的挡位将齿比铺排得更为绵密,以达到近似 CVT 的效果,更舒适平顺而又比 CVT 传动效率更直接,到了LS600h,就直接采用 ECVT 了。

民用汽车变速器设计曾经有一段很漫长的太平日子,手动变速箱不用说了,整个制式何止五十年不变,从 4 速到 5 速再到 6 速,基本已经到头了,再多一个保时捷的 7 速手动,姑且不论那个 7 挡几乎很少有使用的场合,发动机的动力范围已经足够,手动操作变速器,相比起油耗与排放,再多的挡位其实已经让操作变得繁琐,已经是不亲民的设计了。所以手动变速箱的挡位算是到了极限。

自动变速器又如何?以行星齿轮组配合扭力转换器的传统自动变速箱,广泛流行至今也有半个世纪,因为它太能满足消费者的需要所以广泛地流行,但其发展之慢又堪称各汽车零部件中之冠,如果要将其发展速度量化,将挡位数目与时间挂勾就再清楚不过了。

早期的自动挡以 3 前速为主,到 4 前速面世已是七十年代末期,到广泛流行 4 前速已是八十年代的事,中间用了近三十年,其后尽管发展速度稍为加快,但每增加一个挡差不多也要十几年,到今天,自动挡以 6 速为主流,但又已经过了三十年。

在汽车全面电动化之前,变速箱挡位数目增加似乎是不可逆转的趋势,过去发展得慢可能只是没有急切的需要而已。

所有有关变速箱的研究,都是应对发动机技术来发展的——七、八十年代之前的发动机,动力范围都是很狭窄的,快的跑车发动机可以很快,慢的以低转速省油地工作,快车、慢车各有不同的市场,河水不犯井水,再加上神奇的扭力转换器,低扭再差的机器都不会有起步问题,大家对增加自动变速箱的挡位并不热衷。九十年代开始,用家希望汽车动力范围能宽广一点,那时候车厂把研究焦点集中在改善汽油发动机的操控性,一大堆可变气门正时的设计,还有低压turbo 都是那时代的产物,当时大家都很沉醉于车速和发动机转速同步递升的快感,也是性能车的春天。近十几年汽油发动机技术急速发展,尤其是中小排量涡轮发动机的兴盛,几乎所有发动机都有不错的动力范围,但变速箱挡位却愈来愈多,而且换挡愈来愈早,为什么?是因为法规上对油耗和排放的要求愈来愈高。以往要榨取扭力只有踩高转速一途,高转数谁都知道过瘾,但转数一高,流失在发动机内部摩擦的动力可能比传到车轮的还要多,在这年头高油耗是原罪,所以发动机开始转用小排量,而利用涡轮调校将扭力范围调得宽广,低转高扭也是现代发动机应有之意。既然汽油发动机低转扭力已经比从前好得多,就多用几个挡位,把整个变速范围拉宽,用尽得来不易的低转扭力,其实这做法重型柴油车已经用了几十年了。

挡位数越多,好处大家都清楚 :1. 变速器齿比更密,让车辆在更合理的挡位行驶,降低发动机转速,从而减少燃油消耗 ;2. 加速更快,并可改进低挡位之间的换挡质量 ;3. 承受更高的扭矩 ;4. 更低阻力损失以及更高的传动效率。

但挡位数是不是越多越好?在现在看来,我认为6 速已经够用,更多的挡位,并没有带来更多的好处,9 速或许是上限。更多的挡位意味着更复杂的结构,更大的重量,这都与现在的汽车设计思路相背。奔驰已经认为 9 速或许是最佳选择,更指出超过 9 速的变速箱毫无实际意义。而 ZF 则认为超过 9 速,变速箱的优势已经丧失,因为更高挡位的变速箱所带来的优势似乎无法抵消成本提升和可靠性降低的问题。而某种意义上,把变速箱设定为 9 速或许并不是单纯因为其就是最合理的挡位,而是在考虑到成本、尺寸、结构等等一系列的问题之后所得出的结论。

目前来看,虽然也有厂家在研发 10 速变速箱,但我认为实际意义及适用的车型范围极小,也意味着8 速可能是现阶段最成熟变速箱了,在空间、尺寸和性能方面几乎已经达到了完美平衡。在今后数年内,变速箱的格局不会有太大的变动,更多的只是变速箱本身技术细节优化与升级,而厂商恐怕也会更加理性,不管是出于什么目的而推出更高挡位的变速箱,除了作秀或许更多的是为自己的产品加分。

新旧 X1 的 8AT

老实说,从实际试车的表现看,8AT 其实是以6AT 的齿比为基础,应对经济性而在 6 挡之后增加两个超比挡,令巡航时的转速降得更低,再辅以电子系统的换挡逻辑与自动启停等发动机技术,从而提升油耗表现。

以宝马旧款 X1 的 ZF 8AT 为例,其前 6 挡齿比几乎与前款 6AT 相同,后两挡作为高挡位巡航时降低转速之用,而不是将 8 个挡位齿比平均化。应对越来越高的发动机效能,其实 6AT 已是相当平衡的设定了,也因此若在赛道驾驶,能用到的也只是前 6 个挡位,所以 8 前速完全是针对日常驾驶经济性而设计,ZF 做如此设定亦算是将 6AT 作出了平衡运动驾驶与日常行驶的优化,也可以看出其实 6 速是一个平衡点,8 速、9 速只是优化,再多的挡位,已经没有太多的意义了。

我更喜欢旧款 X1 的变速箱设定,相比起新 X1爱信的横置 8 前速,旧 X1 的 8 速表现更直接,换挡逻辑倾向于运动化的精细计算,尤其是手动操作时变速箱更为忠实于驾驶者的意图,也有很强的承受性,时速三四十公里时可以直接手动切换至 8 挡也不会自动跳回 3、4 挡。新的 X1 则调校稍稍保守,相同状况下电脑会认为此时是不合理的行为,即使可以手动切换至最高挡,但仍会自动跳转至低挡,也可以说是更为智能。

齿比设定上,以前三挡为例,两者有稍许不同,但基本以 6AT 为基准,时速 50 公里与 80 公里左右时 1、2 挡分别用尽,旧 X1 可以 3 挡延续至 120km/h 左右,新 X1 因为扭力表现更强,所以 3 挡则相对长气,延续至 130km/h 左右。因而不论 6AT 还是8AT 其实加速表现几乎是相同的,也证实 8AT 的初衷,其实有一种相对“老旧的”6AT 升级“更高级”的意味,主旨还是针对经济性而来。当然这其中针对细节的优化与升级,8AT 肯定是要比 6AT 做得更好。(Yan)

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