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90km/h以內上9擋還省油?別克昂科威9AT詳解

發動機、變速箱、底盤,被稱為汽車“三大件”,對於一款車來說,如果三大件素質不過硬,即使其他方面再出色,它也無法稱為一款好車,這是沒有任何爭議的共識。而變速箱作為“三大件”之一,其重要性不言而喻。

別克昂科威作為合資品牌SUV陣營中的明星,能夠常年躋身SUV銷量前十,足以說明其產品力之突出,而昂科威之所以能夠持續獲得眾多消費者的認可,其搭載的通用自主研發的9速HYDRA-MATIC智能變速箱(以下簡稱通用9AT)絕對功不可沒。

為什麽選用9AT?

在前些年,6AT變速箱可謂乘用車傳動領域的絕對主流。通常情況下,6個擋位足以做到合理分布各個擋位之間的齒比間隔。但近年來,隨著油耗上漲、排放法規愈發嚴格,以及消費者愈發重視行駛品質等原因,很多車企不得不進一步提高旗下產品的燃油經濟性和行駛平順性。

除了採用小排量渦輪增壓發動機、實現車身輕量化等方法,改進變速箱結構也是提升燃油經濟性的重要手段。那麽如何從變速箱入手,提高燃油經濟性呢?

雙離合變速箱

目前來看,大部分車企的做法有兩種。一種是直接改變技術路線,選擇雙離合變速箱,利用其先天的傳動效率高的特點,對燃油經濟性進行改善。但這就相當於將原有的研發成果推倒重來,重新研發,費時又費力。而且雙離合變速箱因為先天的結構原因,低速低擋位時易發生頓挫且可靠性差,做不好容易影響品牌口碑。

另一種,就是進一步精進AT變速箱的結構,例如增加更多的擋位,而通用選擇的就是這種方法。那麽9AT是如何實現更高的燃油經濟性的呢?

要想知道變速箱跟車輛加速性以及燃油經濟性之間的關係,首先要明白齒比的概念。變速箱齒比就是不同擋位下齧合齒輪組的齒數之比,即從動齒輪齒數和主動齒輪齒數之間的比值。

現在有很多可變速的自行車就是解釋齒比最直觀的例子。在起步或者爬坡階段,我們通常把鏈條掛在大齒輪上面,即從動齒輪的齒數大於主動齒輪,這樣腳踏板每轉動一圈,位移的距離更長,可以快速起步和爬坡,但是比較費力;而在中高速騎行時,則會把鏈條掛在小齒輪上,即從動齒輪的齒數小於主動齒輪,這樣在高速騎行時會更省力。

回到汽車上原理也是一樣的。變速箱不同的擋位,就是代表著不同的齒比。例如通用的9AT變速箱,就是擁有9個不同齒比的齧合齒輪組的變速箱(不算倒擋)。

那麽相比6AT,9AT的優勢在哪呢?

在變速箱的各個擋位中,齒比大於1的擋位叫做“減速擋”,變速箱處在減速擋的時候,發動機扭矩較大。減速擋齒比越大,發動機的扭矩就越強,加速性能就越好。通常在6AT變速箱中,1-4擋為減速擋。

而齒比大於1的擋位被稱為“超速擋”,還是以6AT變速箱為例,通常會將6擋或者5、6擋都設置成超速擋。超速擋齒比越小,車輛的極速越高。

這樣就不難理解,想要車輛兼具出色的加速能力和很高的極速,那就把減速擋的齒比盡量調大,而超速擋的齒比則盡量調小就可以了。理論上的確是這樣,但在實際換擋過程中,如果兩個擋位之間的齒比差值過大,那麽發動機轉速就會出現比較大的起伏,會影響到換擋的平順性。而這一問題的解決辦法就是增加擋位,來縮小各個擋位之間的齒比差值。所以說,齒比綿密的變速箱,動力輸出會很平順。

另外一點就是,擋位越多,發動機的動力匹配就越精細,這樣就能保證發動機在任何擋位下都能處在效率最高的轉速區間,從而提高燃油經濟性。

通用9AT的齒比有多綿密?它從1擋到9擋的齒比分別為:4.69、3.31、3.01、2.45、1.92、1.45、1、0.75、0.62,共6個減速擋和2個超速擋。除了1擋至2擋,每個擋位之間的齒比差值都小於1。

都是9個擋,為何只有通用9AT如此優秀?

實際上,目前使用9AT變速箱的不只有通用這一家。例如路虎、jeep、本田等,它們使用的都是來自采埃孚的9AT變速箱。但為什麽從市場口碑來看,采埃孚9AT卻遠遜於通用9AT呢?

這個問題,看到兩款變速箱每個擋位的齒比對比就一目了然了,實際上,兩款變速箱採用的是兩種不同的設計取向。采埃孚9AT共有4個減速擋,和4個超速擋,而且每個減速擋之間的齒比差值很大;而通用的9AT則設置了多達6個減速擋,超速擋也有2個。

相比普通的6AT,采埃孚9AT的減速擋數量是沒有優勢的,它多出來的3個擋位全用在了超速擋上面。而通用9AT則在6AT的基礎上,增加了2個減速擋和1個超速擋,而且減速擋的齒比更大、更綿密。

這就代表著,採用通用9AT的車型擁有更好的中低速換擋平順性、燃油經濟性以及加速能力。同時,通用9AT超速擋的齒比更高,也就是說在車速相對較低的情況下,就能掛上超速擋。以昂科威為例,其在時速達到83km/h時,就可以切入9擋,同等車速下發動機轉速更低,帶來更好的NVH性能與燃油經濟性。

雖然采埃孚9AT擁有更多的超速擋,並且超速擋齒比更低,可以帶來更高的極速,但結合實際駕駛場景,在城市裡走走停停的路況中行駛,采埃孚9AT的4個超速擋可以說幾乎沒有用武之地。而在高速公路上,中國並沒有不限速的路段,所以即使車輛有非常高的極速,對於中國消費者來說也沒有太大實際意義。

獨特巧思,智能升級

相比6AT變速箱,9AT變速箱的結構要複雜得多,成本和體積也要高出一大塊。但是對於前驅車而言,發動機艙空間又十分寶貴。想要把9AT變速箱裝配進去,需要有特殊的設計才能實現。

針對此問題,通用9速HYDRA-MATIC智能變速箱採用同軸設計,將所有齒輪均與中間軸排布在同一直線上,並使用可選擇單向離合器,最終實現與6AT速箱相近的緊湊體積。

這個可選擇單向離合器也是縮小變速箱體積的關鍵,其將傳統單向離合器配一組摩擦片的形式集成在一起,大大減小了變速箱的體積和重量。

另外在一些細節上,通用9AT變速箱採用長行程液力變矩器,大幅提升了駕駛過程的整車NVH性能。同時,其帶有鎖止機構,使車輛在低擋位時盡快鎖止液力變矩器實現純機械傳動,從而節省燃油。

而為了改善發動機啟停瞬間的平順性,該變速箱還增加了液壓啟停儲能器。在發動機停止工作時,機油壓力通過彈簧以彈性勢能的形式儲存再罐中,而在車輛啟動瞬間,機油壓力瞬間釋放,是變速箱以最快的速度切入1擋。

除了結構上的改進,一款變速箱還要足夠“聰明”才能讓人開起來得心應手。在這方面,別忘了通用9AT的全稱為“通用9速HYDRA-MATIC智能變速箱”,其使用通用集團專利技術——Shift by shift 擋位接擋位的換擋機構和換擋策略。

需要超車時,該變速箱能夠根據駕駛者踩油門的力度,迅速降低2到3個擋位,在最短時間內將2.0T發動機400Nm的最大扭矩傳遞至車輪。而到了非鋪裝路面,AT結構的天然優勢便發揮作用,即便面對“脫困”場景,也可以在變速箱的液力變矩器中充分蓄能,促使多片離合器以及ESC電子系統全力工作,最大化的為有附著力的車輪輸送動力,實現脫困。

目前,通用9速HYDRA-MATIC智能變速箱已經被廣泛運用到集團旗下各個品牌的產品中,市場表現和用戶口碑早已無需贅言。未來,通用將繼續讓最先進的研發成果落地。

尤其在具有戰略意義的中國市場,從今年開始,上汽通用將大面積更換全新的動力系統。包括1.0T、1.3T、2.0T三款發動機和CVT、9AT、10AT三款變速箱,它們將組成2019年-2020年上汽通用新車型的全新動力驅動系統。在技術競賽的比拚中,上汽通用依舊底氣十足。

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