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福特与通用联合开发的十速变速箱

2016-09-21 15:57:01 来源:盖世汽车网 责任编辑: 浏览量:
关键字:福特

第一汽车资讯网 新闻】福特和通用从2013年开始,就在合作开发两款变速箱:一款是10速后驱变速箱,由福特主导开发;一款是9速前驱变速箱,由通用主导开发。而这已经是他们在过去十年里第三次共同开发变速箱了。

今年年初,通用与福特则相继宣布要斥巨资升级各自位于密歇根州的变速箱工厂,主要目的就是进行升级改造,以便其能够生产这款新的十速变速箱。接下来,这款变速箱将会用在两家不同的产品线。这款由两个「竞争对手」联合开发的变速箱会是什么样子,这两家制造商对于多档位变速箱又有什么理解呢?这篇文章将会告诉你这些问题。

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1.哪些车型会首先开始搭载?

福特的F-150车型已经开始搭载上述变速箱。随后,通用旗下的雪佛兰亦会在其2017款科迈罗ZL1上搭载此变速箱,并配备来自克韦尔特Z06的6.2升LT4引擎,从而使新款科迈罗的最大马力达到650匹,峰值扭矩650牛.米。此外,这款变速箱不仅能够匹配科迈罗这类性能车,同时亦可用于福特猛禽这些大家伙。搭载此变速箱的高功率3.5升V6版福特猛禽最大马力可以超过450匹。我们可以预见未来由这台10速变速箱衍生而来的更小更轻的新一代变速箱将会被广泛搭载到福特与通用家族的其它各类车型中。

2.10速不仅仅是更宽泛的传动比

这款型号名为10R80(福特)的10速变速箱,在1挡与10挡之间自然有一个宽泛的传动比,其齿比范围为7.384,在现有的变速箱里面却绝对不是最大的。目前至少有5款传统变速箱,也包括一些8速变速箱,拥有更大的齿比范围。

其中齿比范围最大的是一款来自采埃孚的ZF9HP的前驱9速变速箱,其齿比范围可达9.819,Jeep切诺基中已经搭载此款变速箱。另外,保时捷帕纳梅拉中搭载的PDK 7速双离合变速箱的齿比范围甚至可以达到10.119。

福特10速变速箱的项目负责人凯文·诺里斯(Kevin Norris)表示,从现有的实验模拟测试数据来看,变速的齿比范围超过7.4其实并没有什么实际意义,在Jeep切诺基基本上用不到其最高挡位9挡,因为目前一般的高速行车速度达不到9挡传动比所需的匹配速度。

3.10速意味着更接近的传动比与更小的挡位差

如果一台10速变速箱没有一个特别宽泛的齿比范围,那么其不同挡位就会相对更为接近。因此,这台福特10R80 在升挡时的转速下降仅为20%。相比之下,目前业内广泛使用的采埃孚8速变速箱升挡是的转速下降为25%,而保时捷的7速PDK则是32%。

凯文·诺里斯表示,一个更为接近的传动比既可以在全油门加速时使发动机一直保持最优输出,同时搭载在像F-150这样的大家伙上时,也可以使这类皮卡拖车在作业时的动力输出更为顺畅。

4.10速可以使两个最高挡位非常接近

这台10R80在10挡时的超速传动比为0.636,在9挡时为0.689,两者仅有8%的差距,因而几乎感觉不到10挡到9挡的降挡过程。诺里斯表示F-150的10挡在一般的高速行驶中绝对是真实有用的,当车辆满载或拖行重物时9挡亦会介入。同时这台变速亦提供了“运动”和“拖行”两者模式,使这些超速挡位能更好的被运用,其8挡也是超速挡,超速传动比在0.854。

5.与EcoBoost V6统一标准

虽然这款变速箱前期的大肆宣传主要是围绕着福特将要推出的猛禽和科迈罗ZL1。但是其上市搭载的第一款车型为2017款的F-150 3.5升V6高功率版,最大马力375匹,峰值扭矩470牛.米,并且这款10R80将作为标配搭载。

然而在EPA的城市路测中,搭载这套动力总成的F-150的发动机转速从来没有超过1450转。换句话说,其实际的燃油经济性表现并不是很好。虽然福特方面更强调发动机与变速箱协调工作带来平顺的换挡。

6.10速并没有比6速更大更重

由于运用了四个简单的行星齿轮组件和六个换挡元件,这台10R80仅仅比目前与3.5升V6所匹配的6F55 6速变速箱长了1英寸,重了4磅。这需要对每个部件进行非常细致入微的设计,比如在此变速箱中的扭矩转换器就要比上一代薄了0.4英寸,轻了2磅。同时铝制定片亦帮助了重量的减轻,新的变速箱中已经找不到铸铁件的存在了。

7.精细的液压泵

自动变速箱中的换挡元件是由液压触发和控制的,所以这款新变速箱是有两个特殊的泵提供液压力。主泵采用了可变排量的离轴设计,把泵从变速箱的主轴上移除,从而缩短变速箱长度,另一方面,可变排量亦可根据变速箱的需求进行调整,减少能量损失。

再者,第二个电驱动液压泵可以达成怠速停止功能。与传统的液压蓄能器相比,电驱动液压泵更为可靠且更加紧凑。

8.变速箱油很关键

正如同机油变得越来越稀薄,变速箱油亦在不断改进,降低变速箱内的摩擦。在之前4速时代,变速箱油的粘度一般在7.5厘斯(粘度单位),福特6速时的粘度为6厘斯,而现在的全新的10速为4.5厘斯,既减小了摩擦也降低了液压泵的工作负担。

新的变速箱油被称为Mercon ULV,通过引入新型的双层介质过滤器以及更多的褶皱设计,使得这台10速变速箱的寿命远远高于目前的6速。

9.干净利落的换挡

如何让换挡更为迅速对于变速箱来说同样重要。

10R80变速箱的换挡由6个换挡元件控制,换挡元件是由一个集成电磁阀所控制,相较之前的二元设计,其反应速度更快。其中每次换挡都有两个元件同时工作,使换挡快速且平顺。同时,这款换挡时是不需要解锁扭矩转换器的,这也提高了换挡效率。同时这款变速箱对系统上的优化设计亦缩短了液压流程,减少了换挡元件的填充时间。

不过这只是理论效果,实际情况中能够达到目前并不清楚,因为换挡过程很大程度上会受不同挡位切换的影响。但是福特表示,至少在四挡上,这台变速箱的反应速度要比保时捷的PDK快上26%到36%。此外,这台变速箱亦可以进行多挡位连降,迅速从10挡直接降到5挡,或者9挡到4挡。同时单向离合的引入使得减速停车时3挡降到1挡的过程更加平顺,避免车辆抖动。

除了高效液压泵与低粘度变速箱油之外,这台变速箱亦引入了其他的一些方法来减少变速箱内的机械摩擦。比如用径向滚针轴承取代平推力垫圈,因此原先的滑动摩擦变成了较低的轧制衍生品种。此外,多片离合器可以在其不工作时主动分离,从而降低拉力带来的车辆跳动。因此,这台新型变速箱不管在哪个挡位的表现都要优于它将取代的6速。

10.燃油经济性上没有显著提升

尽管在降低摩擦,减小粘度,多挡位上切换上都进行的优化,但是10R80在燃油经济性的优化却表现地非常「谦虚」。

与6速相比,福特表示新的变速箱会有3%到4%的效率提升 – 对于F-150 来说仅仅是1英里每加仑。这点非常诡异,当年采埃孚在推出其8速自动变速箱时表示其燃油经济性与现有的6速相比有了11%的提升。爱信推出8速时表示其燃油经济性有6.6%到7%的提升。奔驰在从7G-Tronic到9G-Tronic时表示其燃油经济性上最高有6%的提升。

反观福特,其变速箱挡位增加了四挡而不是两挡,然而在燃油经济性上的优化却只有其他变速箱的一半。或许是福特较为严谨,也可能是想来一场先抑后扬,如果将来F-150在燃油经济性上的优化还不到2或3英里每加仑被证实的话,大家一定会震惊。

 

 

 

 

 

 

 

 
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