发布时间:2011-12-14
据美国能源部研究预测,到2020年,交通用油将占全球石油总消耗的62%以上。但石油不是取之不尽,用之不竭的资源,在当前节能减排、降低能耗、推行新能源、加强循环经济这个大潮中, 汽车行业努力改进产品设计,其中发动机固然是节能减排的核心,但新的节能变速器的应用,一样能在节油上发挥不可估量的作用。
人们买车是为了方便使用,但如果出门买瓶醋都要开车的话,那就显得不够节制。不过既然你这么做了,那么开什么样的车去买也是个问题,我建议,如果排量相同的话,就开变速器挡位多的那个吧,比如,目前最先进的自动变速器-8速自动变速器。
变速器的历史与演变
变速器,顾名思义,就是装有变速机构的箱行设备, 被应用在多重领域。而我们这里讨论的,是安装在汽车发动机后面的变速器,也叫变速箱,港台地区还习惯叫波箱。它会对发动机传递出的动力做了相应的转变与支配,因此过小的动力就不必采用变速器,就比如我们知道的第一款车型1886年的奔驰三轮车由于只有不到1马力的功率,所以并没有变速器这一设想。
那么真正意义上的第一台变速器是什么时候诞生的呢?是1894年的一位法国工程师研制的。毫无疑问,当时的变速器还是最最普通的手动换挡,就是需要踩离合器才能完成换挡动作的手动挡。只有手动挡,进展当然缓慢,所以14年后的1908年,美国人发明了自动变速器,虽然只有两个挡位,可是已经大大解决了手动变速器换挡的麻烦。
随着时代的进步,人们对于动力的需求越来越大,从1886年的不足1马力,已经到了现在的1001马力。变速器作为发动机最好的伙伴,也经历了从2速到8速的升级。很多人都会觉得8速相对于7速并没有实质意义的提升,只是随便的多切割了一个挡位,但真的是这样吗?
8速变速器的由来
当奔驰以7速自动变速器极大地震动了6速为顶级的变速器天下的时候,我们不得不承认,2006年雷克萨斯为自己的旗舰车型LS装配的8速自动变速器只在世界范围内泛起了小小的波澜,尽管如此, 8速自动变速器的到来并不是虚张声势,它的作用真的很明显。
在时代发展越来越快的今天,不仅仅是超级富豪,任何人都想拥有一种舒适豪华但又不那么奢侈的生活,就汽车而言,仅仅是4速变速器远远不能满足人们对于动力匹配和行驶舒适的要求,于是5速甚至6速应运而生,但是,这很不够, 7速是很厉害,但也已是几年前的事了,科技需要发展!
8速变速器的诞生把舒适性再次提升了一个档次,不仅如此,8速变速器的环保性能也同样得到了提升(至于具体的工作原理,我们会在下文介绍)。这两点似乎相矛盾的元素在这里得到了很好的处理,对于普通人而言,可以用8速变速器来炫耀自己的成功,而对于有钱人而言,还能用它的环保性能告慰大家:我的车比你的挡位多,但是我却还能为环保出一份力!
这样的结果显而易见,8速变速器开始慢慢成为市场上的新宠,并且将占据市场更多份额。
不过也有人怀疑,8速变速器只是把6速稍稍改动了一下机构而已,相比7速不一定有什么优势。其实这样的担心不无道理,雷克萨斯想用科技武装自己的品牌,8速自动变速器是很重要的一步,不过由于是第一个吃螃蟹的牌子,所以变速器方面的成绩还不怎么惊人,比如说换挡时间比较慢,重量相比6速变速器更大等等……但这些都还不能掩盖8速变速器本身的光芒!
我们必须要承认,8速变速器的出现绝对是科技发展的必经阶段,是汽车工业进步的一个重要的因素,那么我们就来看看8速变速器到底是怎么一回事。
8速自动变速器在三大豪车中的应用
既然是日本品牌,雷克萨斯就相应的搭载了一台由本国品牌爱信生产的A A 8 0 E 自动变速器。这样的一个型号并不是信手拈来,其中AA代表Aisin AutomiticI(爱心自动变速器),8代表8 速,0代表第一代产品,而最后的E则是英文电子的首字母。
从6速到8速,可以说是完成了一次质的飞跃, 不过8速并不是在6速的基础上随意的增加了两个挡位和几组齿轮,其实从重量上来讲,雷克萨斯的8速变速器只比6速稍稍的高了一点,这其中最关键的原因是大量小巧而高效的超复杂零件的使用。挡位的增加,最突出的特点就是让每个挡位之间的换挡落差进一步减小,如果说4速都还能算是平顺的话,6速就是柔顺,而8速,则完完全全是丝滑,发动机的动力会在8个挡位积极地跳跃当中平稳输出,完全没有了之前变速器那种顿挫或者是突兀的感觉。
就像是买巧克力,毫不夸张的讲,价格越昂贵的巧克力品质就会越出色,口感就会更加耐人寻味,给人带来的愉悦感越强。变速器也一样, 为什么挡位越来越多,就是说明人们对于生活的品质要求越来越高,工薪阶层可以买一台4速变速器的车子,那么高级白领就需要6速来提升自己,而更有钱的人呢?他们需要更加高级,更加舒适的物件,自然8速变速器就是他们的不二之选。当然,我在之前说过了,8速变速器虽然搭载在豪华轿车上,但它并不会过度挥霍,反而更加勤俭,为什么这么说呢?因为从工作原理来说,变速器的挡位越多,挡与挡之间的齿比就可以调节得更小,使得变速器的齿比更密,这样可以让车辆在更合理的档位行驶,降低发动机转速,从而减少燃油消耗。
有数据可以显示, 在同样的路况下,8速自动变速器比6速自动变速器可节省3 %的燃油,工作效率提高8%;如果匹配柴油发动机可以节省7%的燃油。
雷克萨斯8速变速器的不足:虽然是首个搭载8速自动变速器的品牌,但这款变速器的工艺程度已经算相当出色,但一些不足也暴露出来,比如只配备在高档次的豪华轿车和豪华SUV上面, 亲民性较差。另外这款变速器的智能程度相对不高,它对于急加速和急减速的反应显得不够敏捷, 可能当我们需要动力的时候,它还在高挡位,而它把挡位降下来之后,车子的速度已经上来。因而显得应对不足,不过这可不是8速自动变速器的通病,因为,好戏在后头呢!
在豪华车领域,德国的三大品牌怎么能让雷克萨斯独占鳌头?由于奔驰已经在数年前就推出了7 速变速器,所以并没把8速特别看在眼里。但还是处于6速时代的宝马和奥迪显然已经坐不住了,它们在随后的几年中分别推出了自己的8速变速器, 我们先来看一看宝马。它的8速变速器已经成为了业界的一个楷模,是技术和智能程度更高于雷克萨斯的一代产品。
不同于雷克萨斯的变速器提供商,宝马和奥迪的8速变速器都来自德国的ZF,肥水不流外人田嘛。其实从研制时间上来讲,ZF并不比爱信晚,但是出于德国人严谨的作风,更重要的是对于综合性能的均衡,所以ZF把它们的产品一再推迟提供, 目的就是要让自己和宝马都满意。
宝马第一款配备8速变速器的车型是和雷克萨斯LS一样的豪华轿车,而且不仅是豪华轿车,还是旗舰车型,那就是宝马7系旗下的760i和长轴距版的760Li。
虽然结构组成上与雷克萨斯基本相似,但是宝马所用的这款变速器通过采用创新的齿轮组设计增加挡位数量以及挡位传动比范围,所以变速器本身的体积和重量与6速变速器基本一致而内部效率却得到了进一步的增强。
这款8速变速器由四个简单的齿轮组和五个换档单元实现,而这些部件都是全球首次应用在8速变速器上。 得益于这一优点,这款变速器不仅拥有更大的传动比范围,而且其效率也特别突出。因此,变速器的智能化设计概念还与宝马高效动力(BMW EfficientDynamics)开发战略达到了很好的契合。
和雷克萨斯一样,宝马8速变速器的诞生也为舒适性和环保性能做出了很好的贡献,而且更大!
从理论上来说, 8挡变速器拥有更大的挡位传动比范围,因此驾驶者以最高挡位驾驶车辆时发动机转速较以往大大降低。而得益于增加到8个挡位数量,尽管总的挡位传动比范围扩宽,但各挡位传动比之间的衔接却比以往更加紧密。
因此来讲,在相同的速度下,8速自动变速器的转速就要比6速自动变速器低很多,我们用一张实拍图来说明一下:
这是新款宝马5系的仪表盘, 从图中可以看到, 当时速超过8 0公里的时候,发动机转速才仅仅为1 3 0 0 r p m , 到了100km/h则为1500rpm。那么之前采用6速自动变速器的同排量发动机此时的转速是多少呢:2000rpm!比8速变速器整整高了500rpm,不难想像,节油的效果会有多么明显!当然以上所说的特性不仅在宝马的8速变速器里有,雷克萨斯的也有。不过再往下我要介绍的一个功能就是宝马有而雷克萨斯做看客的功能了,也就是我们说为什么ZF要比爱信好的一个原因,那就是宝马的8速变速器可以知耻而后勇!
可能这么说有一点点迷茫:到底什么是知耻而后勇的8速自动变速器?我们先来举个例子说明一下。在一条一望无际的高速公路上,一辆装有8速自动变速器的雷克萨斯和另一辆装有8速变速器的宝马齐头并进,他们都在以8挡,100km/h的速度巡航……突然,前面出现了大货车队,只有一条道路可供超车,这时,雷克萨斯的驾驶者猛踩油门,想加速超过车队,却发现变速器依旧挂在最高的8挡挡位上,速度只是靠着这一挡位的传动比攀升……而旁边的宝马同样深踩油门,但不同的现象发生了,宝马的8速变速器迅速降挡至4挡, 用这一挡位更高的传动比来传递更大的扭力来加速,短短的几秒钟,宝马已经超过雷克萨斯几个车身,并从车队旁边超过,而雷克萨斯还处在与货车的胶着当中……
从这个屡见不鲜的实例来看,宝马的8速变速器拥有智能的降挡效果,只要驾驶员有加速的意图,发动机就会按照油门的深浅来判断挡位的高低,也就是说,如果需要的话,变速器可以立即从最高的8挡降至大扭力的2挡,保证动力及时输出,缩短加速时间。而雷克萨斯的变速器,很遗憾,并不具备这一功能,它只能随着速度的变化来间接调整挡位。
当然,这样的效果可以说是两个品牌的不同追求,雷克萨斯追求舒适平顺,而宝马偏爱运动激情。但这只是我们的一个感觉而已,事实证明,从科技出发,ZF的变速器的确胜过爱信。当然,爱信2006年就把产品带入了市场, 而ZF,则是精益求精,历经三年后才在宝马上大打文章。
不过不管怎么样,宝马的8速变速器的初衷也是为了舒适而考虑的。因此无论从换挡速度还是动力的传递方面,8速变速器都不及双离合变速器或者是序列式变速器,这也就是为什么8速变速器不在跑车上面搭载的一个重要原因,不是技术的问题,而是性格导致。
说完了宝马,我们再来看看另外一个不服雷克萨斯的高档品牌:奥迪。奥迪也在2008年的时候为世人带来了瞩目的8速自动变速器,虽说比雷克萨斯也晚了两年,但是它比宝马还要早了一年!
不同于前两个品牌,奥迪的8速变速器又是出自另外的一家供应商,而这家供应商也和大众与奥迪有着长期的合作,它就是德国的舍福勒集团旗下LUK公司,这家公司主要经营的就是离合器与变速器,而它们为奥迪带来的这款8速变速器还有个奥迪家族化的名字:Multitronic(当然这款变速器其实就是奥迪和LUK公司合作研发)
和雷克萨斯与宝马有着一大不同的就是奥迪并没有为旗舰车型如A8最早提供这款变速器,反而是旗下的小弟车型A4最先尝到了这一枚果实。
而和雷克萨斯与宝马有着本质不同的就是,奥迪这款8速变速器并不是实际意义上的8速自动变速器,它内部没有液力变矩器,没有行星齿轮,主要部件只有看上去很简单的两个锥形盘和一条传动钢链, 就和所有的CVT 变速器一样。它的8个挡位只是通过电脑虚拟出来的, 如果按照严格意义上来讲, 这台变速器更像是一台“高仿”的8速变速器。
虽然是有些取巧的嫌疑,但是这台8速变速器依旧有着可圈可点成绩: 它较之前几代的同级变速器最大可承受扭矩已经上升了90牛米,为400牛米,但可惜的是,这台变速器因为技术原因不能匹配奥迪当家的Q u a t t r o全轮驱动系统,也可以说是小小的遗憾。
我们无法预言科技的发展,就像我们不能知道下一秒将会发生什么一样。今天可能只有雷克萨斯、宝马和奥迪这三个品牌的量产车上带有8速变速器,可能明天又有很多品牌的多款车型也配备了8 速变速器。8速变速器并不是一个奢侈品,它只是一种科技的趋势。虽然现阶段的它还是“王谢堂前燕”,但世界汽车工业的发展史证明,先应用于高端车型的先进技术会很快普及到普通车型上,目前已有趋势显示,拥有配备8速变速器的车辆不是遥远的梦想。
几年前,我们还为有6速自动变速器而兴奋不已,谁曾想现如今不足10万的小型车POLO都是标配6速自动变速器。从这一点就可以预计,8速变速器也会在不久的将来被大力推广。
在技术层面上我们能看到,五年前的雷克萨斯可以让8速变速器的重量只比6速变速器重10%,而两年前的宝马就已经达到两者几乎一致,因此从现阶段而言,8速变速器会以更优秀的传递效率代替6速变速器,谁敢说几年后的它会是什么样子呢?
(本文作者系浙江省绍兴市漓铁集团公司技术顾问张聪)