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11速变速箱不是梦 挡位真的越多越好吗?

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  [汽车之家 基础知识]  去年,福特申请了11速自动变速箱专利,前不久本田也同样曝光了11速自动变速箱的专利。如今车企们一言不合就将挡位数飙到了10个以上,难道未来的趋势是挡位越来越多吗?个位数挡位的自动变速箱是否将会成为过去?

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 AT变速箱挡位越来越多,您怎么看?

  乘用车领域里,目前量产的自动变速箱挡位最多的是9速自动变速箱(本文所聊的自动变速箱是指普通的AT变速箱,AT:Automatic Transmission,不包括双离合器变速箱和CVT变速箱)。如今应用最广泛的可以说是采埃孚(ZF)的横置9AT变速箱,代号为9HP,搭载这款变速箱的车型主要有路虎揽胜极光克莱斯勒Pacifica克莱斯勒200菲亚特500X讴歌TLX……在《那些使用ZF 9AT的车型你知道几个?》文章中我们一一列举了所有搭载采埃孚9AT的车型,其中最早应用的便是Jeep自由光

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  随后,最早应用AT变速箱的美国人甚至不满足于9AT了,通用和福特联手进行了10AT变速箱的研发。今年,通用官方透露将在雪佛兰全新科迈罗ZL1上配备10AT变速箱,而福特也将在F-150上应用两家的结晶。10AT还没有正式量产,福特和本田又将挡位上升至了11个,并纷纷申请了自己的专利。这样的“黑科技”曝出之后,网友们在惊乎之余也不免表达了一些疑虑。

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  我们到底需不需要买更多挡位变速箱的车型?自动变速箱的挡位越多就越好吗?为进一步了解广大网友对此的看法,我们进行了一次在线投票。

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  经过一天时间的投票,可以看到网友们大部分认为,自动变速箱的挡位越多不见得越好,因为变速箱的平顺性、燃油经济性不单单与挡位数量有关,还有与发动机和变速箱的匹配和标定有重要联系。到底是不是这样?我们先了解一下AT变速箱的原理,然后再进一步探讨。

● AT变速箱是如何工作的?

  目前,主流的AT变速箱结构主要是由变速器壳体、液力变矩器、行星齿轮组、多片离合器、传动轴及其控制机构(电磁阀、油路)等部件组成。在手动挡变速箱中,每一个挡位都有一组常啮合的齿轮,更换挡位时只需要通过换挡拨叉将输出轴与该挡位输出齿轮的花键结合即可。与手动变速箱的结构相比,AT变速箱的核心换挡部件不再是常啮合的齿轮,而是多组的行星齿轮组和多片离合器。

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  采埃孚9AT变速箱的工作原理如下:


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  由于行星齿轮组的工作特性,AT变速箱并不需要手动变速箱那么多的齿轮参与工作,所以相比传统手动变速箱结构,行星齿轮组让变速箱的体积和重量都得到了减小。依靠行星齿轮组之间巧妙的排列组合便能变换出不同的传动比,例如采埃孚6AT(代号6HP)采用了三套行星齿轮;通用的8AT采用了四套行星齿轮组;采埃孚9AT(代号9HP)中也使用了四套行星齿轮组。

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  在AT变速箱中有一个另类,它便是本田的平行轴AT变速箱。这种变速箱没有行星齿轮结构,一组组的常啮合齿轮让它看上去更像是手动变速箱。但相比手动变速箱,平行轴AT变速箱又多了液力变矩器和多片离合器。因此,可以说本田更像是在手动变速箱的基础上开发出了平行轴AT变速箱,节约了研发成本。但随着时间的推移,主流的自动变速箱从6AT发展到了7AT、8AT甚至9AT,本田的平行轴AT变速箱逐渐不再适应潮流。

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● 为什么AT变速箱的挡位越来越多?

  从1908年AT变速箱被发明起,前九十多年的时间里,以行星齿轮组为基础的AT变速箱在结构方面逐渐趋于成熟,诸如液力耦合器、液力变速器、带锁止离合器的液力变矩器等一个个的新发明让AT变速箱成为了主流的自动变速箱技术;而最近的十几年,AT变速箱的结构和技术上很难再有大的突破,所以为了不断地提高AT变速箱的各项性能,尤其以应对各国家的燃油经济性和排放法规,目前厂家们便选择了不断增加变速箱挡位来取得进步。

AT变速箱的挡位会不会无限地增加呢?

- 采埃孚的9AT到底牛在哪?为什么有那么多厂商争着抢用?

  对于纵置变速箱来说,尺寸上的些许增加也许并不会影响到整车的布置。而对于横置变速箱来说,车辆对变速箱的尺寸则会非常敏感。因为发动机舱横向空间所限,变速箱尺寸一丝一毫的增加往往会影响到整个发动机舱内部件的布置问题。AT变速箱的挡位增多意味着行星齿轮组的个数也会增多,变速箱尺寸也不得不增加,这也是很多厂家没有进一步扩展AT变速箱挡位的重要原因。这会是难以解决的矛盾点吗?看看采埃孚(横置)9AT是如何解决的?

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  困扰厂商们增加变速箱挡位的另一个难题是重量,为了尽可能地减小9AT的自身重量,采埃孚使用了铝合金变速箱壳体,提高了轻量化水平。总之,采埃孚对尺寸、重量的控制让这款9AT变速箱适用于了横置发动机平台的车型,也帮助很多厂商步入了9AT变速箱的时代。

- 9AT会是极限吗?

  2015年,奔驰的研发部门发表声明称,“我们没有兴趣去研究超过9个挡位的自动变速箱,因为奔驰通过超过810亿次电脑模拟数据测试之后,发现目前的9挡自动变速器是最好的产品”。同样来自采埃孚ZF的CEO表示9挡是目前自动变速箱的极限,更多的挡位代表着更复杂的结构和更大的自身重量,这对于节能是没有任何意义的。AT变速箱的挡位数极限到底是多少?9挡?10挡?11挡?

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  摆在面前的困难正如采埃孚CEO所说的,挡位越多结构就会越复杂,同时由于齿轮数量的增加,变速箱重量控制不好还会影响整车的燃油经济性。对纵置变速箱来说,变速箱的尺寸问题或许不太明显,但对于横置变速箱来说,尺寸问题将会是研发的一个重要挑战,因为发动机舱所允许布置的空间是有限的。在现有技术的基础上不断增加的挡位显然是有限的,AT变速箱挡位会继续增加吗?或许未来一项新的重大技术革变才会让其成为可能。

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  • 自由光(进口) 2014款 2.4L 精锐版 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    11.65 38.14 9.88
    测试文章:值得关注的下一代 测试Jeep自由光2.4L
    评测编辑-罗浩:

    自由光这款车的亮点主要是造型设计、越野性能和9AT变速箱,实际体验来看,外形和越野性能这两项很令人满意,尤其是它的四驱系统,可谓同级别最强,不过9AT变速箱和2.4L发动机的动力组合的表现并没有预想得那么好。总体情况就是这样。

    评测编辑-梁巍:

    自由光绝对是一个充满个性的产品,外形设计就相当前卫,以至于上市一段时间之后大家仍然还不能接受。不过除了外形设计,产品本身还是有不少亮点,包括先进的四驱系统,能实现三种模式的自动泊车系统,当然重点就是厂商极力宣传的9AT变速箱,但在国内限速条件下,第九个挡位恐怕永远没有机会用到了。

    评测编辑-胡正暘:

    2.4L版本动力一般般,好在刹车成绩拿得出手,9AT变速箱是很有诚意的配置,问题在于国内几乎用不到第9挡。最大软肋在于定价过高,也许JEEP太想跟“BBA”正面对话了。

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