“预计到2020年,通用汽车旗下雪佛兰等品牌共计13款车型将搭载这款具有燃油效率高、换挡顺畅等优势的全新9速变速箱。”通用汽车全球驱动系统部中国副总裁Michael Carman说。
正是由于这款全新9速HYDRA-MATIC手自一体变速箱在随后几年将成为通用旗下最重要的动力总成之一,所以这次选择在雪佛兰SUV探界者上首次搭载,必然希望能够一炮打响。
时至今日,其实9AT已经并不新鲜,但是最先上市的代号为9HP的ZF 9AT却“哑火”了。2013年,率先搭载ZF9AT的Jeep自由光上市,却因为即使时速120公里也上不了9挡,成为一个著名的“梗”。后来包括路虎揽胜极光也选择了这款变速箱,却给自己带来了无穷的“烦恼”,因变速箱质量隐患甚至上了央视的315晚会。
只是,虽然ZF的9AT变速箱问题不少,但依旧有不少品牌愿意“冒险”选择,这里面也包括本田和讴歌的不少产品,其中最重要的原因就是“燃油经济性突出”——以揽胜极光为例,换装9AT后可以降低16%的油耗。
燃油经济性优势是车企大力推广9AT的关键所在,因此放入更多的行星齿轮组、设置更多的超速挡来降低高速油耗。但问题在于,越多的齿轮组和离合器就越难控制体积,太大的变速箱只能适配少数车型,这也是通用此次研发全新变速箱的重点所在。
按照采埃孚的思路,9AT变速箱采用了两组Dog Clutch犬牙离合器这个装置来减少离合器的使用,但缺点是换挡控制逻辑复杂。并且采埃孚的9AT设置了四个超速挡,这样一来虽然齿比范围扩大到9.81:1,可是低速挡位的布局并不够细密,低速驾驶时总是有闯动感。
通用选择了另一条路,用知乎答主陈昕的比喻,“先说奔驰,相对原7AT,头尾都拉长;ZF则是在6AT的6挡后接了3个超速挡;(通用)它的做法是在现有的6AT中插入了3个挡。”我们可以看到通用9AT主要在原有的6AT基础上,在1、2挡和2、3挡之间各加了一个挡位,然后再多加了一个超速挡,最终齿比范围从6AT的6:1扩大到7.6:1。
通用这样做的好处显然是换挡质量好上很多,各挡位之间的齿比是一个渐进的细密变化,超速挡之前有6个挡位,而ZF 9AT则仅有4个。据通用全球驱动系统研发部门表示,这一次通用为了追求变速箱的最佳齿比范围,他们和泛亚一起做了很多调研,更多考虑了中国国情,以更好的提升实用性。据说,通用这具9AT可以在时速95公里时就能上9挡,有助于在高速巡航状态下的油耗提升。
当然,如果注意到通用9AT的齿比范围设计,你也会发现在燃油经济性上这具新变速箱和ZF的相比很难有优势,毕竟后者的齿比范围可谓是“夸张”。事实也的确如此,通用新的9AT与之前的6AT相比燃油经济性仅仅提升了2%。
但是通用却强调,提升燃油经济性只是效率的一方面,另一方面是要利用多挡位的优势提供更好的换挡品质感。很明显,通用的言下之意是,多挡位优势除了节油之外,更重要的是提供精准、平顺的换挡体验,保证换挡的品质,并不像ZF 9AT那样为了更大的齿比范围而牺牲低挡位时的驾驶感受。
那么,通用说了这么多9AT的优势和利益点,通用又是如何控制这具新变速箱的体积、如何在低挡位增加齿轮组的呢?通用表示,结构布局方面,全新9速HYDRA-MATIC采用了5组行星齿轮机构搭配4个固定离合器和3个旋转离合器的机械组合,相比之前的6AT增加了一组全新的行星齿轮组和两个离合器。需要注意的是,通用的开发目标之一就是要“为现有车型设计、可快速上市”,也就是说在现有匹配6AT的主力车型上也要能适配全新9AT,那么新变速箱的体积也不能增大。
为此,通用方面说,新变速箱采用同轴设计,所有齿轮均与曲轴排布在同一直线上,搭配通用汽车首次应用的可选择单向离合器,令其拥有与6AT变速箱相当的紧凑体积。
这里面应用的一项主要技术是“可选择单向离合器”,这个装置替代了传统机械二极管和1挡/倒挡离合器,这样就大大的节省出变速箱内的体积。至于这个可选择单向离合器如何运转其实是一个比较精巧的思路——简单来说就是通过电控液压阀来控制一个选择挡板,以此来控制离合器上的前向/后向两组支柱的状态,实现单项转动或者锁止。
目前来看,这个“精巧”的解决办法已经在通用的变速箱上使用多年,可靠性和稳定性都是有保障的,这也是通用提出的另一个开发目标“确保卓越的品质和可靠性”。
可选择单向离合器实物
此外,通用的9速HYDRA-MATIC变速箱还提供了“启停储能器”技术,与启停系统融为一体,提供平顺细腻的换挡体验。简单来说,启停储能器可以在发动机启动的一瞬间,保证变速箱的换挡机构能够快速挂到1挡,这样几乎就是在发动机启动后立即就可以踩油门前进,没有迟滞。
驾仕总结:
虽然我们还没有真正试驾过探界者,但可以看到通用为这具全新的9速HYDRA-MATIC手自一体变速箱所做的完备技术思考,也折射出通用这样的百年车企所拥有的技术储备。通用将横置9AT做到了原有6AT的大小本身就很不容易,更重要的是从一开始他们就考虑了大规模匹配和量产问题——这款全新变速箱在未来几年的搭载量将是百万辆级别,容不得一丝马虎。
毫无疑问,目前通用在变速箱领域的思维还是相当领先的,相比于大众全面转向双离合、日系车企依靠供应商技术、韩系车企依旧举步不前,通用以自身的力量规划了9AT、10AT等多挡位变速箱实在是“强悍”,至少在内燃机还存在的未来一段时间里,通用在变速箱技术上依旧是几大车企中的领先者。
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