每当提及变速箱技术,许多人首先想到的便是AT变速箱,对其表现出近乎崇拜的态度,而AT车型的车主也常常流露出一种优越感。相比之下,当人们看到CVT或双离合变速箱时,往往流露出明显的轻视。究竟AT变速箱的卓越之处何在?为何高端汽车普遍选用AT变速箱?本文将深入剖析AT变速箱的奥秘。欢迎大家在评论区积极讨论,分享各自的观点!
AT变速箱的英文全称为Automatic Transmission,直译为自动变速箱,作为历史最悠久的自动变速箱类型,AT堪称自动变速箱领域的先驱。自1908年世界上首款2速自动变速箱问世以来,AT变速箱始终引领着汽车自动变速箱技术的发展潮流。经过超过百年的演进,如今10速AT变速箱已经成功推向市场。
AT变速箱的核心原理是通过行星齿轮组实现变速变扭功能。其内部结构通过阀体控制变速箱油压力的变化,进而控制多片离合器的压紧状态,对行星齿轮组的行星架、齿圈或太阳轮的自由度进行精确控制。由于行星齿轮组具有不同的齿比,因此能够输出多种不同的转速。
液力变矩器位于发动机与变速箱之间,主要起到保护、缓冲和传递动力的作用。其内部设计包含锁止离合器,该离合器存在两种工作状态:结合状态和分离状态。在车辆低速起步时,锁止离合器处于分离状态,发动机与变速箱之间没有刚性连接。此时,发动机驱动液力变矩器的泵轮高速旋转,带动变速箱油剧烈流动,变速箱油冲击涡轮,使其被动转动。涡轮与变速箱后段相连,动力通过变速箱油传递,有效缓冲发动机与变速箱之间的转速差异。当车辆超过设计时速(6-15km/h)后,锁止离合器开始结合并锁定,发动机与变速箱形成刚性连接,从而提高动力传递效率并降低油耗。此外,在换挡瞬间,液力变矩器的锁止离合器也需要暂时分离,形成缓冲,避免突然冲击。
对于有一定汽车知识的人来说,都知道AT变速箱价格昂贵,但许多人并不清楚其价格高昂的原因。在过去的某个时期,爱信的6AT变速箱供不应求,甚至不向国内车企供应,大众也曾一度被爱信的技术封锁所困扰,采埃孚的纵置8AT变速箱也仅限于豪华品牌使用。
AT变速箱为何如此昂贵?这不得不提变速箱领域的两大巨头——采埃孚和爱信。由于研发时间早,这两家企业已经建立了坚实的专利壁垒。实际上,全球能够生产AT变速箱的企业虽然不少,包括福特、别克、奔驰、韩国现代等,但它们的生产都需要获得专利授权。AT变速箱最核心的专利是液力变矩器和莱式行星齿轮组,任何AT变速箱都无法绕开这两个专利。既然存在专利,自然就会有垄断,价格高也是情理之中。当然,随着AT变速箱挡位数的增加,新的专利不断涌现,变速箱的精密复杂度也在不断提高,对材料和设计的要求也更加严格。这些因素共同导致了AT变速箱成本居高不下。
换挡平顺性优异由于AT变速箱在换挡时通过液力变矩器进行缓冲,因此换挡冲击非常小,驾驶体验更加平顺。
动力传递高效AT变速箱在汽车速度稳定后,发动机与变速箱处于刚性连接状态,变速箱后段也通过机械齿轮直接传递,因此传递效率较高,动力传递直接。
燃油经济性好随着AT变速箱档位的增多,经过精心匹配后,发动机换挡转速波动更小,能够更长时间地保持发动机在最佳功率输出转速,从而降低油耗。
耐用性强AT变速箱是三种主流变速箱中耐用性最好的。其耐用性主要得益于液力变矩器的保护,有效减少了冲击。虽然变速箱内部有多片离合器,但在升降挡时冲击也相对较小。
扭矩承受能力强AT变速箱采用物理机械档位,能够承受较大的扭矩。此外,液力变矩器在锁止离合器分离时还能起到低扭放大的作用,当然,这种放大只适用于锁止离合器分离时,通常可以放大扭矩1.5到1.8倍。因此,AT变速箱常被安装在硬派越野车和大排量车上。
适应性强——可一次性降低多个档位由于AT变速箱的结构属于松散耦合,因此在必要时可以一次性降低一个或多个档位。这一点比双离合变速箱更具优势,因为双离合变速箱只能逐级降档。
制造成本高挡位数越多,内部控制越复杂,成本越高。再加上专利壁垒和垄断因素,AT变速箱的出货价格一直居高不下。目前,即使是比较低端的爱信6AT变速箱,其价格仍然在8000到9000元之间。
偶尔出现轻微顿挫虽然AT变速箱采用液力变距器进行缓冲,但仍属于有级变速器,在急加速时仍可能感受到轻微顿挫。当然,这种顿挫并不突兀。
主要还是市场和价格因素。目前AT变速箱价格居高不下,双离合和CVT在价格上具有明显优势。在众多中低端车型上,为了获得更多利润,车企选择安装双离合或CVT也实属正常。此外,客观来看,能够批量供应车企的变速箱厂家只有爱信和采埃孚,供应量也不足。
AT变速箱的顿挫通常发生在第一档和第二档之间,这种顿挫主要是因为一二档之间的齿比差过大导致的。为什么设计这样大的齿比差?主要还是为了增加汽车的低扭输出,提高动力响应能力。特别是对于一些日系车来说,低速调教非常敏感,主要也是因为变速箱的一档速比过大导致的。
无论是AT、CVT还是双离合,关键在于匹配。国内许多车企虽然采用了AT变速箱,但在调校匹配方面技术还不够成熟。实际上,由于采购量较小,爱信或采艾孚也不可能单独派出团队进行深度优化。通常只能采用厂家预设的标准,由于调校功力不足,导致变速箱顿挫感明显,或者油耗表现偏高。
AT变速箱虽然是一个相对密闭的环境,但在行驶过程中,变速箱温度往往较高。因此,通常建议每行驶六万公里更换一次变速箱油,重力换油和循环机换油在网络上有过激烈争论,各有道理。实际上,由于液力变矩器是密闭的空腔,重力换油确实无法完全更换这部分油液,最多只能更换50%。而循环机换油可以置换掉80%的变速箱油,相对更彻底,但缺点是无法清理滤芯或更换滤网。因此,建议循环机和重力换油交替进行,第一次使用循环机更换,下一次使用重力更换。
大众并非不用AT变速箱,其高端车型奥迪A8、奥迪Q7一直使用采埃孚的纵置8AT,实际上,大众引以为傲的quattro四驱系统,机械四驱曾经也是8AT的最佳匹配。大众同样深受专利壁垒之苦,不是不想用,而是没得用。早期大众途观曾使用爱信的6AT,但自从大众一手炮制了汉兰达的爬坡门事件后,爱信以供货不足为由,卡了大众的脖子。当时大众的双离合技术还不成熟。当然,现在大众在低端车型仍然使用爱信的6AT,但这更多是一种市场策略,只是为了突出双离合的高端形象!