10速变速箱发布了,这是否在技术上造成了浪费?并同时增加了车辆变速箱的故障率?

2018年广汽Acura(讴歌)将2.0T+10AT的RDX带给中国消费者,RDX上的这台业内首款横置10AT也吸引了很多朋友的兴趣,有关这台变速箱的疑问也很多。
与此有关最多的问题就是变速箱是不是档位越多越好?
我们为什么要研发这款10AT?
这款10AT有哪些优点?
虽然朋友们有很多问号,在此我们将一一解答。╮(╯▽╰)╭
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1、变速箱是不是档位越多越好?
10速变速箱发布了,这是否在技术上造成了浪费?并同时增加了车辆变速箱的故障率?-有驾
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用一个简单的比喻来说,变速箱就相当于台阶,而档位数量就相当于可变的台阶数量,坡度则相当于我们开车的时候遇到的各种路况,如果只有1个档位,遇到陡坡上不去,平路又非常耗油。以此类推,档位越多,能够对应的路况就越多,就可以让发动机始终处于最高效的状态,有效降低油耗。另一方面,挡位越多,就像台阶越密,齿轮在切换过程中顿挫感就越小,驾驶体验和平顺性也会更好。
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我们也听到很多声音说,6AT就够了,上古时期的4AT也很不错等等声音,但是随着科技发展,变速箱档位越来越多既是确定的事实也是必要的发展路径。
就好比我们在爬山的时候,如果坡度一会陡一会缓,那么台阶随着坡度变化,增加或减少台阶数量才能让爬山变得轻松,在陡坡用数量很少的台阶就会很累,在缓坡用过多的台阶就会延长爬坡时间,因此在合适的坡度用合适的数量的台阶就很重要。
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如图重型卡车的变速箱就有18个前进档位,牵引档(高/低)+8档(高/低)
这也就是为什么一些挂车都有十几个档位的原因,空车的时候20吨,满载的时候100吨,如果变速箱只有几个档位显然是不够的(档位太少会导致重载拉不动,空车费油),综上,档位越多越好是肯定的,当然档位越多也就意味着技术越难。
2、广汽Acura(讴歌)的10AT如何突破技术难点?
档位越多体积越大,尤其是作为横置变速箱在结构上就要进行创新,不然塞不进机舱,以往广汽Acura(讴歌)AT变速箱采用的是平行轴结构,从4AT、5AT、6AT到平行轴式8DCT(双离合变速器),如果要继续增加档位,那么平行轴中定轴齿轮机构的机构复用率太低,也就是说1对齿轮、1个离合器对应1个档位,要想增加档位必须增加相应的齿轮和离合器数目。
因此,想要突破档位数量就不能再采用平行轴结构。
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什么是平行轴结构?我们经常看到的带变速功能的自行车前后两个齿轮组成的齿轮组就可以说是简单的平行轴结构,而自行车实现档位的切换就要靠前后齿轮的组合,如果档位很多,比如前三后九,那么后轮上的齿轮就很多,为了腾出空间就只能采用薄齿轮和细链条以及辐条更靠近车轮中央的方式。
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汽车变速器虽然在原理上和自行车变速器原理完全相同,但是在结构上却有非常大的差异,要实现多更多的档位,采用平行轴结构显然是不行的,简单说就是塞不下那么多齿轮,因此广汽Acura(讴歌)10AT就使用了行星齿轮结构。
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从上图可以看到简单的行星齿轮结构由一个太阳齿轮(SUNGEAR)和一个行星齿轮(PLANETGEAR)以及内齿环(INTERNALRINGGEAR)组成,如果固定其中一个,另外两个一个旋转、一个被动旋转,通过排列组合可以计算出总共有6种组合,也就是说一层齿轮组实现了6种齿轮比。
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这就是行星结构的好处,通过离合器/制动器(作用是固定其中一个齿轮)的组合实现不同的操纵序列(档位组合),机构复用率很高,每个档位都是用这几个行星排和这几个离合器,就是不同的排列组合而已。可以在不增加太多机构的情况下,使挡位数实现倍增。
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3、使用了行星结构的10AT有多小?
和之前的6AT相比,这台10AT的重量减轻了20kg,变速箱的宽度也就是轴向长度仅为375mm,比本田6AT要短45mm,相比其它纵置10AT变速箱,它的长度也仅为其四分之一,所以10AT变速箱在尺寸和重量上有很大的优势。
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广汽Acura(讴歌)这款变速箱是世界首款横置10AT,而与之对应的竞品只有福特和丰田的纵置10AT,纵置10AT可以承受的扭矩更大,但是也体积和重量也更大,因此福特的10AT用在F150上,而丰田的10AT则放在了LC上。相比起来,广汽Acura(讴歌)的10AT不仅体积更小,尺比范围也要更大,这也就意味着效率更高。
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拥有超小体积也就意味着可以将10AT安装在原先6AT的机舱空间中,这也符合本田的MM理念(“乘员空间更大化,机械空间更小化”,在有限的空间,让组件高效化、小型化,从而使乘员的乘坐空间更大化)。
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4、除了体积小之外,这台AT还有哪些优点?
在性能上,这台10AT专为高效率而设计,具有低内惯性和非常宽的传动比范围,整体传动比范围扩大了68%,一档降低了15%,最高档提高了7%,可最大程度地发挥广汽Acura(讴歌)RDX的性能。
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这有什么用?首先低内惯性也就是说可以降低变速箱本身带来的动力损耗,毕竟齿轮转动也会消耗发动机的动力,另外,更大的传动比范围就意味能够匹配的工况越多,让动力输出更贴合需求,让车开起来动力感受更强,巡航时油耗更低,就像是面对坡度多变的山路,提供了各种高度的台阶,爬山更轻松。
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这台10AT的升档和降档性能也比上6AT大幅加快,为了获得更高的响应速度,10AT可以直接降低4档,从10档到6档,或者从7档到3档,所以在急加速的时候,动力响应会非常积极。其次,由于每一个档位之间的传动速比变化较少,发动机转速的波动小,这样可以降低换档过程中的发动机和变速器噪声,从而使发动机的巡航转速变得更低,噪音控制更好。
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在变速箱的逻辑控制上,使用D档时,变速箱会兼顾燃油效率、平稳操作和必要时的动力响应;在运动模式(S档)下,变速箱会保持在1至8档,换档逻辑更积极,同时发动机转速也保持在更高的水平,从而获得更好的加速性能和牵引力。
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在这台10AT上还开发了特殊的控制策略,降档补油知道吗?有了这台10AT的换档保持控制系统,再也不用练习神之右脚了,在激进驾驶时,如在入弯减速的情况下,10AT会保持在当前(较低)的齿轮比,换档保持控制通系统过消除多余的换档,使底盘不受干扰,并确保在弯道出口处更立即地获得动力。
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作为世界十佳变速器评选委员会主席以及国家乘用车自动变速器工程技术研究中心常务副主任的徐向阳就表示,广汽Acura(讴歌)10AT行星齿轮变速器,其优点可以分为几个方面:紧凑并且轻量化的设计、更宽的传动比、灵活的换挡逻辑、先进的控制策略、出色的经济性表现、优秀的NVH性能。
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在广汽Acura(讴歌)RDX上不仅拥有世界领先的10AT变速箱,作为汽车三大件,如果没有好的发动机配合,再好的变速器也发挥不出应有的实力,在广汽Acura(讴歌)RDX上就搭载了动力强劲的2.0T发动机。
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为了和变速箱完美匹配,在升档和降档期间,2.0T发动机管理系统会配合控制动力输出,因此可以将发动机和变速箱进行完美的匹配,以实现更快,更顺畅的换档,在升档和降档期间,“换档冲击”显着降低。
除了10AT和2.0T天衣无缝般的匹配,广汽Acura(讴歌)RDX还搭载了引以为傲的第四代SH-AWD超级四轮驱动系统,进一步提升操控性能。
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以上内容应该可以解答很多朋友对于这台10AT的疑问了,
总的来说,这台10AT不仅没有造成技术上的浪费,还与2.0T发动机及SH-AWD超级四轮驱动系统相互配合,让广汽Acura(讴歌)RDX在动力性能和操控性能上实现了双赢。作为行业内首款横置10AT,我们希望这些隐藏的硬实力能被越来越多的小伙伴们看到。
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