日本车为何逐渐用CVT取代AT?是成本考量还是技术升级?

日本车为何逐渐用CVT取代AT?是成本考量还是技术升级?_58汽车

日本车企逐渐将可靠性较高的AT变速箱替换为CVT变速箱,主要受到油耗和排放法规的压力影响。CVT变速箱成本较低且能更有效地节省燃油,尽管其扭矩容量和传动效率有限,但通过算法优化已显著提升可靠性。相比之下,AT变速箱虽可靠但成本高且难以在油耗上做出大幅优化。因此,日系车厂选择CVT作为平衡成本与环保的解决方案。

不同的自动变速箱其实是各自有其优缺点的,并不存在绝对的好与坏。借一张图来表达就是:

不过,在日益升级的各国油耗和排放法规的压力下,各个车厂都使出了浑身解数用来降低油耗。

路线一:民用双离合波箱成本较AT低(尤其是当用干式离合器的时候),而且双离合的传统效率约等于手动挡、换挡快,燃油效率高油耗低。缺点嘛,换挡快的前提是算法自动预测的下一挡位是对的,如果它以为该升挡了结果却是降挡,那换挡就慢了;另外低挡位容易有顿挫,类似手动挡。除了大众之外,其实国内也有很多自主品牌汽车使用双离合波箱。双离合的使用体验和可靠性(离合器)极度依赖换挡算法的调教。

路线二:民用CVT变速箱成本较AT低,虽然靠摩擦传动的CVT理论传统效率比手动挡、双离合、AT都低,但因为其挡位理论上远多于手动挡、双离合、AT,所以总是可以让汽车工作在最省油的挡位上,不必纠结到底是两千转升挡还是三千转升挡,实现省油低排放。缺点嘛,依赖摩擦传动的原理导致其通常不能用于扭矩超过260N·m的汽车,并用算法防止输出扭矩从零直接到100%负载(不能弹射起步),以此来避免钢带与锥轮的打滑。另外,因为(最大)摩擦力是正比于压力的,所以CVT变速箱内的锥轮需要始终保持张紧的状态,如果算法做的不好,变速器的锥轮总是处于正在改变传动比(换挡)的状态,那么用于推动锥轮的电磁阀会长时间满负荷,影响CVT长期可靠性。解决办法是做算法优化,不求当前传动比(挡位)是100%适合当前动力需求,只要匹配度90%以上,就维持当前传动比(挡位)不变,减轻电磁阀的工作压力。甚至可以做成固定的模拟挡位,例如8挡模拟挡位,0.5挡一个步进,一共16个挡位。

路线三:传统AT变速箱零部件多,成本较高,内部其实有非常多的多片式离合器。多片式离合器仅在换挡过程中会有负荷,换挡过程的冲击大部分被液力变矩器吸收。如果单纯追求可靠性,那较少挡位的AT,较低的锁止率,以及消极的换挡,就可以实现非常的可靠,但代价是高油耗(例如通用老款6AT)。但在油耗和排放压力下,AT要满足就需要费很大的力气了。例如使用更多挡位的AT,8AT、9AT、10AT用起来,较高的锁止率(换挡差不多OK了就锁止液力变矩器,会导致顿挫),以及积极的换挡(当然还有积极的自动启停,停车一秒即熄火)。增加了这些措施后,对AT的可靠性依旧影响不大,但成本却真的很感人,高挡位的AT(但重量增加了不少)、自动启停(更贵的电瓶、甚至需要再加一个48V电瓶和一个10kW左右的电机),却往往只能节省0.3到0.4个油,还是工信部的工况下,实际工况下甚至基本不省油(应试?)。唯一能降低成本的是阉掉一个缸,但是消费者死活不买账啊,三缸AT在消费者心目中的印象还停留在夏利和奥拓。

清晰可见,路线三是需要较高的成本的,考虑到现在各个品牌的汽车都在降价,包括豪华品牌都在自降身位抢市场,而且这年头燃油车在政策压制下,还要交“碳排放税”补贴给特斯拉等电动车厂,用AT真的是不赚钱啊不赚钱。这也是为什么很多人抱怨,AT变速箱的性价比高的车越来越少的原因。

德系(主要是大众)选择路线一而不是路线二很重要的因素,那就是供应链,AT变速箱ZF的要贵几千块啊,基本上主要是后驱性能轿车,或者四驱SUV使用。如果采购通用/福特合作的AT变速箱,或者丰田旗下爱信的变速箱,这不是摆明了给其他车企输血么,让大众情何以堪?没办法硬着头皮也要上双离合,利用中国大量的用户反馈,花费多年把算法调教好,从而让双离合可靠性很好。(登录大众美国官网可知,大众在美国的车都用AT。)

日系(丰田本田日产三兄弟)认为路线三是应对政策的权宜之计,而且成本压力太大。CVT通常情况下成本也较低,而且那是真的能省油,不管你是欧洲美国中国日本的测试工况,还是用户的实际工况。这符合日系车一贯的定位。CVT变速箱早期有可靠性问题,主要是扭矩保护和低温保护,出问题的CVT。不过通过逐代产品的改进,目前CVT的可靠性已经很好。

选择路线三的有没有呢?有啊,法系车、美系车。法系车价格并不惊喜,可靠性也不怎么讨喜,产品更新慢,在国内的销量那是一年比一年差。美系车呢,福特现在4S店都一家接一家的关了,福克斯少了一个缸不管请多少自媒体恰饭都挽救不了销量;而通用则已经完全靠五六万甚至更高的优惠拼销量了,目前已经放弃了除中美之外的其他所有市场,还把当年收购来的欧宝卖还给了欧洲。AT多花的钱,也还是得在其他地方找回来的,例如通用使用插销式的集成衬套有断轴风险导致大规模召回。不过,其实话说回来,因为通用现在优惠幅度非常惊人,所以如果喜欢AT变速箱的车子,非常推荐通用全系品牌,包括别克、迈锐宝、凯迪拉克。

====还在担心双离合或者CVT变速箱?====

以下视频采取了两种方式狂虐变速箱:

①模拟城市拥堵:踩油门到时速20,然后刹车至停止,反复循环;

②模拟激烈驾驶:踩油门到时速100,然后刹车至停止,反复循环。

在①测试进行了几个小时之后,搭载干式双离合变速器的大众高尔夫8的离合器片冒出了浓郁的焦糊气味同时开始顿挫,搭载了湿式双离合变速器的领克03出现了一定的顿挫,搭载CVT变速箱的东风本田思域啥事儿都没有。

在②测试进行了几个小时之后,因为反复的全油门再重刹,三辆车的刹车皮表面都出现了一定的碳化,刹车出现了一定的刹车衰减,其中高尔夫8的刹车皮过热着火了。前往4S店维修,高尔夫8没有刹车片维修备件,节目组只好从奥迪A3拆了一个换上去(高尔夫8刹车片与高尔夫7不同,与奥迪A3同款),领克四个轮子的刹车片都要换,思域只需要更换前轮的两个刹车片。

我相信大家平时再激烈驾驶或者再堵车也不会像这个节目里这么恶劣了。所以正常家用情况,大家不必过于担心双离合或者CVT变速箱的可靠性。

====以下多图流量预警====

中低功率AT变速箱主要供应商是丰田旗下的爱信。

采埃孚(ZF)的变速箱要贵几千块来呢,不大会用在一般的横置前驱车上。

值得注意的是,大众在美国市场销售的汽车几乎全部使用AT变速箱。

大功率纵置AT变速箱很贵的呀,真的用了,价格你能接受吗?

AT变速箱的功率容量可以做的很大,不仅是小客车,公交车、大客车也完全不在话下。

针对公交车、大客车等商用车的AT变速箱品牌主要有:采埃孚ZF、Allison等。

CVT变速箱的设计其实是非常简洁的,也确实省油。

双离合变速箱,比手动挡多一个CounterShaft,多一个离合器,以及多一套换挡算法。双离合变速箱通常情况下没有AT变速箱的液力变矩器,低速行驶的时候需要像手动MT变速箱一样,利用离合片半联动实现。大部分情况下双离合变速器的成本是比AT低的。但性能车除外。

性能车使用双离合变速器主要看中的是传统效率高,换挡快,且不需要过多考虑换挡平顺性。当双离合变速箱不计成本完全为了性能优化时就非常昂贵了,例如保时捷的PDK变速箱够买大众高尔夫了。

更多ATCVT双离合变速箱的介绍可以参考这里

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