科技说 | 8AT、9AT、10AT...关于多档“设计脑残”的另一种解读

  • 必评菌
  • 发表于: 2017/03/22 06:55:00 来源:车云网

从这篇起,必评菌要针对6款超多挡位变速器进行“一锅烩”……

几天前,必评菌一则关于新款奔驰C级换装9AT的评论,在编辑部引发了一些讨论,有同事就建议据此再做些文章。必评菌仔细回想一下也确实。自从采埃孚推出9AT以后,变速器的挡位数就变得一发不可收拾,俨然一副(提及先进变速器)挡位数<8免谈的架势。

细数之下,当今全球已经量产的、挡位数>8的变速器已经多达6款之多,它们分别是(按“出厂序”)采埃孚的横置9AT、奔驰的纵置9AT、福特/通用的横置9AT、福特/通用的横置10AT、爱信的纵置10AT和本田的横置10AT。

在对这6款超多挡位变速器进行“一锅烩”之前,想必一些人更在乎的是对于这种现象的看法。例如如此超多挡位是否有必要,这种竞赛是否会无休止的进行下去。另外像采埃孚9AT那样120km/h都挂不上9挡,是不是一种“脑残设计”?本文希望就这一话题展开探讨。

面对这6款超多挡你咋看?

为什么说真正脑残的,是纠结于“120挂不上最高挡”?

这个小标题估计会得罪一堆人,但必评菌还是想这么说,刺激一点印象才深刻。至今仍然有无数人还记得,当年采埃孚9AT首度推出的时候,因为搭载的车型在车速达到120km/h的情况下仍然挂不上9挡,于是拼命地笑话这种设计很脑残。在这之后,但凡碰到超多挡位变速器,不少人仍在热衷于测试“120挂不挂得上最高挡”(例如奔驰的9AT)。其实,所有这些纠结,本身就很脑残。因为用120作为衡量标准,毫无意义。

我们当然知道120的由来,因为中国高速公路的最高限速是120km/h。也就是说,一款车的变速器如果到120km/h还挂不上最高挡,这意味着它永远用不上最高挡,除非它“违法驾驶”。如此,最高挡也就成了摆设。感觉确实很脑残对不对?然而我们来举个反证。

假设这种说法成立,那么意味着所有车型对应的安全设计都只到120km/h即可。例如最高时速就不应该设计超过120,否则高出的部分永远都用不上。轮胎的设定,也只要做到确保120安全即可,大可不必在“非赛车”上配备适用于160甚至180时速的轮胎。还有刹车、悬挂设定林林总总,包括整车测试,甚至仪表盘,都不必进行120以上的工作了,直接将出厂车速限定在120即可。如此,整车研发和制造成本不知道要低多少……

是不是感觉很荒唐?那么你认为120挂不上最高挡就是浪费这个想法也一样很荒唐。至于“这样的话,到底什么时候用9挡”这样的问题,必评菌拒绝回答。因为你是知道答案的,不是吗?

超多挡位的核心目标:除了高效,还是高效

必评菌在这里强调一个概念:传统能源动力总成技术(包括汽油机、柴油机,区别于纯电与混动)发展的核心,在前半程(分界点大致在上世纪七八十年代)是性能,后半程则是效率。我们现在耳熟能详的各种技术名词,诸如VVT-i、VTEC、直喷、小排量涡轮增压、三缸,以及今天所说的多挡位变速器,核心诉求都只有俩字:高效。其他的,诸如平顺、有力、升功率之类,都是高效的副产品。背后的原因说过很多了,无外乎石油危机、欧洲(也包括其他地区)日益严苛的碳排放法规等等。

挡位越多越高效?只要其他方面的技术相当,这个答案就是肯定的。为什么?这可以从三个层面去看。首先是高速巡航转速低,这个大家都好理解。其次是齿比越密集,越有利于让发动机持续工作在高效转速区间。这一点多数人也清楚。第三点其实更关键,也最容易被忽略。挡位数越多,不同挡位之间的落差越小,对换挡冲击伺服机构的要求也就越小。另外,更宽泛的齿比,也可以在不需要液力变矩器进行扭矩放大的情况下就能够满足与发动机的匹配。如此,可大幅度提升液力变矩器的锁死频率,这对于AT变速器的效率提升来说是近乎“质变”的。这个第三点还有一个很重要的“副产品”,即由于齿比范围更大、传动效率提升,在获得同等性能的情况下对发动机的要求更低,可以配备排量更小、更省油的发动机,从而实现整个动力总成的效率的大幅提升(这也是我们现在发现,所谓“小马拉大车”现象越来越多的主要原因之一)。

挡位数的多寡更多取决于效率与其他因素的平衡

因此在高效这个层面,绝对不要相信什么“6个挡足够了”的鬼话。(其他技术一样的情况下)8挡肯定比6挡更高效,10挡也自然比8挡更高效。既如此说,那为何“只有”10挡?索性20挡、30挡、100挡呗!

雷克萨斯LC500 首款采用10AT变速器的量产车雷克萨斯LC500 首款采用10AT变速器的量产车

且不说这这么多挡位的变速器是不是真的能设计出来,即便能,它也存在着一个效率与成本、故障率等其他因素的平衡问题——随着挡位数的提升,效率提升的比例在下降,成本和故障的比例则会上升。过去的平衡点在4挡,后来变到6挡,发展至今则在10挡附近。接下来,可能马上就会有11挡。至于未来会不会到20挡?这恐怕更取决于纯电动对传统能源动力的取代速度……

说到这里,可能还有一部分人有疑惑:为何不用无级变速器,那不是有无数个挡吗?从速比的密集程度来说确实如此,但无级变速器也并非想象的那么完美。第一,它的速比范围(大多只有6:1,好一点到7:1)与这些多挡位变速器(多数9:1以上,本田的过10:1)是不能比的,这对性能会有影响。第二,也是更关键的,是无级变速器的天然BUG。例如它的传动比变化速度太慢(相当于换挡速度慢),急加速的时候“捉急”。链条/钢片传动的方式也注定了它要么爱坏(打滑),要么憋屈(高负荷时会限制动力输出,即所谓保护)。因此这种变速器在家用小型车上用用没问题,真到了大型车,尤其是标榜运动的大型车上是很难胜任的。

车云小结:

最后明确几个争议点,必评菌给出结论。第一,多挡位变速器肯定是好东西,绝不是玩技术噱头。当然前提是成本(价格)可控、可靠性有保障。第二,不要再以120能否挂上最高挡作为衡量标准了,这样真的很脑残。第三,挡位数到底多少是个头?没头。伴随着材料工艺和设计能力的提升,只要有可能这种挡位数就会一直增下去,直到传统能源被新能源所取代。至于真的会不会加到恐怖的20个挡甚至更多,全世界现在也没有一个人能知道……

本篇探讨到此为止,接下来就必评菌要为大家逐个盘点这6款多挡位变速器了,下一篇《科技榜》见吧!

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