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四大自動變速箱全方位對比
世界上第一臺變速器由法國標致研發,誕生于1889年(第一臺汽車誕生于1886年)。自從變速器誕生以來,其已成為汽車不可或缺的重要組成部分,并且類型也越來越多,變速器的發展趨于多樣化,同時不乏創新性,手動變速器(MT)、液力自動變速器(AT)、電控機械自動變速器(AMT)、無級變速器(CVT)及雙離合變速器(DCT)各有千秋,在選擇變速箱上,你是否有自己獨到的見解呢?
如果你還不清楚這些名詞到底意味著什么,或者在選擇變速器時一頭霧水,別擔心,先一起來看看變速器全球市場的發展趨勢,可以讓你在購車時至少做到心中有數:
(1)全球范圍:MT的市場占有率將下降。
(2)北美市場:AT根基很深,市場占有率接近90%,6AT將占主導地位。
(3)歐洲市場:手動變速器市場份額高,DCT市場大幅度提高。
(4)日本市場:CVT將進一步發展,預計2015年市場份額將達42%。
(5)中國市場:AT市場以每年20%的速度增長,多擋AT市場將逐漸增高,DCT市場逐漸擴大,AMT將在微型車和重型商用車上得到較大范圍的應用,CVT將在小范圍內得到快速應用。
下面一起展開一場變速器穿越之旅,看看從MT、AT、CVT到DCT變速器到底經歷了怎樣的發展歷程,同時也讓大家在購車時對變速器有一個理性的認識。
一、MT手動變速器:
手動變速器MT的誕生在一定程度上促進了汽車產業的不斷發展,到現在幾乎所有品牌的汽車都將手動變速器作為最基本的車型配置,而所有的變速器廠商都會無一例外的選擇生產這種變速器。手動變速器結構簡單可靠、傳遞效率高、燃油經濟性好,并且充滿駕駛樂趣。
MT作為一種經典的變速器類型,在今天仍然有較多消費者選擇使用,但同時對MT變速器的品質感也有較強訴求,下面從主觀評價方面總結幾點,講講在選擇MT時應考慮的問題:
(1)換擋力及選擋力的大小。目前家用車型,換擋力及選擋力基本在15N-20N左右,過大的換擋力對女性駕駛者來說比較困難,同時易造成駕駛員疲勞感,而過小的換擋力會給駕駛者帶來一種不安全感。
(2)擋位清晰度。靜態評價變速器時可以從一檔逐級升到五擋,然后再從五擋逐級降到一擋,在升、降檔時不能出現入擋困難、入擋澀,擋位模糊的情況。動態評價也可以這樣逐擋經行。同時也要注意一下擋桿的位置,是否符合人機訴求。
(3)換擋吸入感。MT換擋時希望干脆利落,無二段感及松散感,強調在換擋中有吸入感,就像兩塊磁鐵在接近到一定距離時突然吸合的感覺,而干脆利落的感覺就像你掰手指關節時出現的那種頓挫感,良好的換擋品質會給人一種駕駛欲望。
(4)加、減速嘯叫聲。嘯叫聲是齒輪嚙合摩擦發出的聲音,從本質上講無法完全避免,但可從齒輪制造工藝及整車聲學包上減小叫聲。評價時,注意加速過程中是否會出現類似于“口哨”的嚶嚶聲。通常減速滑行工況比加速工況更明顯,因為加速發動機噪聲會掩蓋部分嘯叫聲。
以上幾點點建議希望能給大家在選擇MT車型時提供參考,當然也不僅限于這幾點。雖然MT變速器已有沒落之勢,但是卻推動了汽車產業的發展,作為元老級別的變速器,功不可沒。
二、AT液力自動變速器:
AT變速器的產生比手動變速器MT晚了19年的時間。1908年福特T型汽車應用了一種后驅,行星齒輪傳動的3速變速器。 但以今天的標準來看,該變速器只能稱為2速,因為還包括倒檔。當時生產的T型車并沒有離合器踏板,換擋是通過駕駛艙地板上的3個踏板完成,中間的一個踏板是倒檔,兩邊的踏板分別是高速檔和低速檔,該傳動系包含兩個速比。
福特T型車用的變速器,可以說是AT的雛形,真正意義上的AT變速器是在1940年由美國通用開發,這種變速器使用了液力偶合器和三排行星齒輪,提供了4個前進擋和1個倒檔。
AT變速器采用液力變矩器代替離合器,減少了離合器換擋來帶的沖擊,優點是操控極易、駕駛輕松,尤其是針對目前擁堵的路況,不必頻繁的換擋。而缺點是燃油經濟性較差、傳遞效率較低,缺乏手動擋變速器帶來的駕駛激情。
目前在中國汽車市場,家用轎車最多搭載的還是4AT、5AT、6AT變速器,豪華轎車已經開始使用7AT和8AT變速器,甚至9AT已經上市,未來還可能有10AT。
在80年代,3AT還是主流的情況下,4AT簡直是奢侈品,而如今AT進入“8”時代。寶馬全系、捷豹路虎、及奧迪Q5、Q7、A8L都是較早運用了8AT,但是第一個吃螃蟹的卻是日本豐田公司生產的雷克薩斯LS460,其搭載愛信公司生產的8AT。
盡管最早推出8AT的是日本愛信公司,但是現在聽到搭載最多的8AT是德國采埃孚(ZF)變速器。目前90%以上的8AT變速器由采埃孚提供,即ZF8HP。其實客觀的看,新型的7AT及8AT變速器只能在高檔豪華型轎車上顯示其優越性,而在日常小排量家用轎車中根本派不上用場,所以土豪有福了。
三、CVT無級變速器:
無級變速器CVT(Continuously-Variable-Transmission),又稱為連續變速式機械無級變速器,其與一般的齒輪式變速器最大的區別是沒有復雜笨重的齒輪組合,而是用了兩組帶輪進行變速傳動。
但是直到20世紀70年代以后,機械式無級變速器獲得迅速和廣泛的發展,之前CVT的發展一直受限于當時材質與工藝方面。CVT的工作原理不多講,其最大的優點是提升了整車品質感,有利于整車NVH性能,同時燃油經濟性得到改善,缺點是所能匹配的發動扭矩范圍有限,目前匹配扭矩在400N·m以內的發動機,所以限制其在大排量發動機上的使用。
CVT技術最先在歐洲開花,但是最終卻是在日本結果,形成產業化。20世紀80年代以后,日本廠商把目光投向了CVT變速器,在后續幾十年的研發中,日本汽車廠商執著研發,并克服了CVT中一些技術難點。目前,CVT變速器最大的市場在日本,CVT變速器的保有量約占全部自動變速器市場份額的25%。但是歐洲卻擁有一批制造CVT核心部件的供應商,例如德國博世、舍弗勒等等。
在日本,日產、三菱、豐田、富士重工等汽車廠家都按自身車型的選擇,搭載了CVT變速器。日產是日本也是全球范圍積極推進CVT應用的先鋒隊,也可以說是世界上最早在量產車上使用CVT變速器的汽車品牌。
其實我國早在17年前,已將CVT被列為國家科技攻關課題,但到目前還是沒能實現產業化。國內企業短時間內實現自主生產CVT核心部件能力的可能性較小,自主企業生產CVT,鋼帶只能從國外采購,離市場化還有較遠的路要走。
四、DCT-雙離合變速器:
歐洲人不鐘情AT,也不偏愛CVT。當初由于傳統的AT變速器自身固有缺陷導致汽車油耗偏高,并駕駛缺乏駕駛激情時,日本把變速器研發朝向CVT,而歐洲卻選擇了AMT,即自動換擋機械變速器,可以看出歐洲人更看重的是對汽車本身的駕駛感和操縱性。
20世紀90年代,大眾公司和博格華納攜手合作生產了第一款適用于大批量生產和應用的主流車型的雙離合變速器DCT,從此揭開了DCT的序幕,大眾將其稱為DSG(DirectShiftGear)變速器,并最先應用在2003款高爾夫R32和奧迪TT上。
而目前各大知名汽車廠商都擁有DCT技術,命名也不同,例如保時捷叫PDK,寶馬叫DKG,三菱稱為SST,福特和沃爾沃稱為powershift,奧迪稱為S-Tronic。
目前DCT技術基本被美國博格華納(Borgerwarner)壟斷,作為DCT的核心部件雙離合器有干式和濕式之分,即DDCT及WDCT。
干式和濕式離合器在功能上沒有什么本質區別,不同點在于離合器的冷卻方式上,由于冷卻方式不一樣,所以干式雙離合器與濕式雙離合器所能承受的最大扭矩也不一樣。干式離合器采用風冷散熱,而濕式離合器采用的是變速器油浸散熱,也就是將離合器密封在油槽中,利用變速器油的流動吸收帶走熱量,達到降溫效果。目前大眾汽車公司擁有兩款DSG變速器,一款是六速濕式雙離合變速器,由博格華納提供;一款是七速干式雙離合變速器,由德國Luk公司提供。
大眾汽車按發動機排量來搭配DSG變速器,在配備2.0TSI或更高排量的發動機的車型上,才會搭載六速濕式離合器。干式雙離合器的散熱能力差,可承受的扭矩也比較低,通常與小排量的發動機匹配,在1.8T以下等小排量的發動機則與七速干式離合器配合,而自主品牌榮威550也采用的是來自博格華納的濕式雙離合器。福特的Powershift雙離合變速器是由福特集團與格特拉格(Getrag)變速廠聯合研發的,其率先搭載在蒙迪歐致勝的2.0T車型上,也是六速濕式雙離合變速器,大可承受扭矩達450N·m。
濕式離合器可以承受更大的扭矩,散熱性能好,但是結構復雜,體積和重量也較大,并且制造成本相對于干式離合器要高很多。福特的Powershift也有干式雙離合器版本,新??怂购托录文耆A上的6HDT250變速器為干式雙離合變速器,最大承受扭矩250N·m,相比蒙迪歐搭載的濕式變速器扭矩減小了200N·m。自主品牌中,比亞迪也涉足了干式雙離合變速器,其6速干式雙離合變速器已在速銳、G6等車型上得到驗證。
大眾汽車在DSG變速器推廣中一路高歌,與TSI發動機搭配號稱黃金組合,同時我國DCT市場也一路飆紅。我國乘用車市場2009年開始出現DCT車型,當時有4個車型的14款車,到2010年搭載DCT的車型增加到12個,車款增加到50款,而2011年又個9款新車搭載DCT上市,2012年分布在18個車型的DCT車型達到74款,2013年又有10個車型的36款車型上市配置DCT。大眾推出眾多DCT車型后,在華銷量也實現猛增。但是DCT車型增加并不代表DCT市場前期廣闊,目前通用、寶馬、奔馳、日、法、韓系及大部分自主品牌不用DCT技術,或者推遲DCT上市計劃,尤其是大眾出現DSG召回事件后,大眾也放緩了DCT的推廣速度。
五、誰才是變速器的霸主:
變速器百年歷史進程,男主角是歐美,女主角是日本,基本不關中國鳥事,如果硬要說中國的角色,我只能說是群眾演員,這絕非自嘲,而是事實。
目前變速器的核心技術掌握在德國博世、舍弗勒、采埃孚、博格華納、愛信及捷科特等世界知名企業中,這些公司的研發動向在一定程度改變著變速器的發展歷程。從MT、AT、AMT、CVT到DCT每一步的變化都代表著人們對汽車性能的追求,展示了人類機械文明的高度發展,最終還會有什么樣的變速器產生,我們不得而知,但是可以想象的是,變速器后續發展進程中,會有中國的身影。
誰才是變速器的霸主?并沒有一個準確或者令所有人信服的答案。但是作為一個消費者,更多的是應該從自身的角度去思考你需要怎樣的一款變速器,如果你是職業玩家,崇尚駕駛激情和快感,你可以選擇MT;如果你只是日常代步,對車型有較高的舒適性訴求,并且不喜歡激烈駕駛,你可以選擇AT或者CVT;如果你追求的是多樣化,喜歡手動擋的激情與快感,但也喜歡自動擋的那份悠然與愜意,你可以選擇DCT;但是如果你是土豪,不在乎錢,并且喜歡擋位多的,你可以選擇8AT、9AT甚至未來的10AT;當然,如果你喜歡速度與激情,并且已經不滿足于陸地,你可以選擇飛機。