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90km/h以内上9挡还省油?别克昂科威9AT详解

发表时间:2019-07-22 15:50:17    点击:

发动机、变速箱、底盘,被称为汽车“三大件”,对于一款车来说,如果三大件素质不过硬,即使其他方面再出色,它也无法称为一款好车,这是没有任何争议的共识。而变速箱作为“三大件”之一,其重要性不言而喻。

别克昂科威作为合资品牌SUV阵营中的明星,能够常年跻身SUV销量前十,足以说明其产品力之突出,而昂科威之所以能够持续获得众多消费者的认可,其搭载的通用自主研发的9速HYDRA-MATIC智能变速箱(以下简称通用9AT)绝对功不可没。

为什么选用9AT?

在前些年,6AT变速箱可谓乘用车传动领域的绝对主流。通常情况下,6个挡位足以做到合理分布各个挡位之间的齿比间隔。但近年来,随着油耗上涨、排放法规愈发严格,以及消费者愈发重视行驶品质等原因,很多车企不得不进一步提高旗下产品的燃油经济性和行驶平顺性。

除了采用小排量涡轮增压发动机、实现车身轻量化等方法,改进变速箱结构也是提升燃油经济性的重要手段。那么如何从变速箱入手,提高燃油经济性呢?

▲双离合变速箱

目前来看,大部分车企的做法有两种。一种是直接改变技术路线,选择双离合变速箱,利用其先天的传动效率高的特点,对燃油经济性进行改善。但这就相当于将原有的研发成果推倒重来,重新研发,费时又费力。而且双离合变速箱因为先天的结构原因,低速低挡位时易发生顿挫且可靠性差,做不好容易影响品牌口碑。

另一种,就是进一步精进AT变速箱的结构,例如增加更多的挡位,而通用选择的就是这种方法。那么9AT是如何实现更高的燃油经济性的呢?

要想知道变速箱跟车辆加速性以及燃油经济性之间的关系,首先要明白齿比的概念。变速箱齿比就是不同挡位下啮合齿轮组的齿数之比,即从动齿轮齿数和主动齿轮齿数之间的比值。

现在有很多可变速的自行车就是解释齿比最直观的例子。在起步或者爬坡阶段,我们通常把链条挂在大齿轮上面,即从动齿轮的齿数大于主动齿轮,这样脚踏板每转动一圈,位移的距离更长,可以快速起步和爬坡,但是比较费力;而在中高速骑行时,则会把链条挂在小齿轮上,即从动齿轮的齿数小于主动齿轮,这样在高速骑行时会更省力。

回到汽车上原理也是一样的。变速箱不同的挡位,就是代表着不同的齿比。例如通用的9AT变速箱,就是拥有9个不同齿比的啮合齿轮组的变速箱(不算倒挡)。

那么相比6AT,9AT的优势在哪呢?

在变速箱的各个挡位中,齿比大于1的挡位叫做“减速挡”,变速箱处在减速挡的时候,发动机扭矩较大。减速挡齿比越大,发动机的扭矩就越强,加速性能就越好。通常在6AT变速箱中,1-4挡为减速挡。

而齿比大于1的挡位被称为“超速挡”,还是以6AT变速箱为例,通常会将6挡或者5、6挡都设置成超速挡。超速挡齿比越小,车辆的极速越高。

这样就不难理解,想要车辆兼具出色的加速能力和很高的极速,那就把减速挡的齿比尽量调大,而超速挡的齿比则尽量调小就可以了。理论上的确是这样,但在实际换挡过程中,如果两个挡位之间的齿比差值过大,那么发动机转速就会出现比较大的起伏,会影响到换挡的平顺性。而这一问题的解决办法就是增加挡位,来缩小各个挡位之间的齿比差值。所以说,齿比绵密的变速箱,动力输出会很平顺。

另外一点就是,挡位越多,发动机的动力匹配就越精细,这样就能保证发动机在任何挡位下都能处在效率最高的转速区间,从而提高燃油经济性。

通用9AT的齿比有多绵密?它从1挡到9挡的齿比分别为:4.69、3.31、3.01、2.45、1.92、1.45、1、0.75、0.62,共6个减速挡和2个超速挡。除了1挡至2挡,每个挡位之间的齿比差值都小于1。

都是9个挡,为何只有通用9AT如此优秀?

实际上,目前使用9AT变速箱的不只有通用这一家。例如路虎、jeep、本田等,它们使用的都是来自采埃孚的9AT变速箱。但为什么从市场口碑来看,采埃孚9AT却远逊于通用9AT呢?

这个问题,看到两款变速箱每个挡位的齿比对比就一目了然了,实际上,两款变速箱采用的是两种不同的设计取向。采埃孚9AT共有4个减速挡,和4个超速挡,而且每个减速挡之间的齿比差值很大;而通用的9AT则设置了多达6个减速挡,超速挡也有2个。

相比普通的6AT,采埃孚9AT的减速挡数量是没有优势的,它多出来的3个挡位全用在了超速挡上面。而通用9AT则在6AT的基础上,增加了2个减速挡和1个超速挡,而且减速挡的齿比更大、更绵密。

这就代表着,采用通用9AT的车型拥有更好的中低速换挡平顺性、燃油经济性以及加速能力。同时,通用9AT超速挡的齿比更高,也就是说在车速相对较低的情况下,就能挂上超速挡。以昂科威为例,其在时速达到83km/h时,就可以切入9挡,同等车速下发动机转速更低,带来更好的NVH性能与燃油经济性。

虽然采埃孚9AT拥有更多的超速挡,并且超速挡齿比更低,可以带来更高的极速,但结合实际驾驶场景,在城市里走走停停的路况中行驶,采埃孚9AT的4个超速挡可以说几乎没有用武之地。而在高速公路上,中国并没有不限速的路段,所以即使车辆有非常高的极速,对于中国消费者来说也没有太大实际意义。

独特巧思,智能升级

相比6AT变速箱,9AT变速箱的结构要复杂得多,成本和体积也要高出一大块。但是对于前驱车而言,发动机舱空间又十分宝贵。想要把9AT变速箱装配进去,需要有特殊的设计才能实现。

针对此问题,通用9速HYDRA-MATIC智能变速箱采用同轴设计,将所有齿轮均与中间轴排布在同一直线上,并使用可选择单向离合器,最终实现与6AT速箱相近的紧凑体积。

这个可选择单向离合器也是缩小变速箱体积的关键,其将传统单向离合器配一组摩擦片的形式集成在一起,大大减小了变速箱的体积和重量。

另外在一些细节上,通用9AT变速箱采用长行程液力变矩器,大幅提升了驾驶过程的整车NVH性能。同时,其带有锁止机构,使车辆在低挡位时尽快锁止液力变矩器实现纯机械传动,从而节省燃油。

而为了改善发动机启停瞬间的平顺性,该变速箱还增加了液压启停储能器。在发动机停止工作时,机油压力通过弹簧以弹性势能的形式储存再罐中,而在车辆启动瞬间,机油压力瞬间释放,是变速箱以最快的速度切入1挡。

除了结构上的改进,一款变速箱还要足够“聪明”才能让人开起来得心应手。在这方面,别忘了通用9AT的全称为“通用9速HYDRA-MATIC智能变速箱”,其使用通用集团专利技术——Shift by shift 挡位接挡位的换挡机构和换挡策略。

需要超车时,该变速箱能够根据驾驶者踩油门的力度,迅速降低2到3个挡位,在最短时间内将2.0T发动机400Nm的最大扭矩传递至车轮。而到了非铺装路面,AT结构的天然优势便发挥作用,即便面对“脱困”场景,也可以在变速箱的液力变矩器中充分蓄能,促使多片离合器以及ESC电子系统全力工作,最大化的为有附着力的车轮输送动力,实现脱困。

目前,通用9速HYDRA-MATIC智能变速箱已经被广泛运用到集团旗下各个品牌的产品中,市场表现和用户口碑早已无需赘言。未来,通用将继续让最先进的研发成果落地。

尤其在具有战略意义的中国市场,从今年开始,上汽通用将大面积更换全新的动力系统。包括1.0T、1.3T、2.0T三款发动机和CVT、9AT、10AT三款变速箱,它们将组成2019年-2020年上汽通用新车型的全新动力驱动系统。在技术竞赛的比拼中,上汽通用依旧底气十足。

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