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7 Up!比誰檔位多

2008.11.30  作者:文/ 劉建宏  

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在’80年代,人們可能覺得自己車上的「三速自排」已經是了不起的裝置,然而在21世紀的今天,轎車用的自排變速箱已經從過去3速、4速,進化成為6速、7速甚至是8速!接著我們就來看看這些多檔位的變速箱究竟有些什麼玄機。

現今來說,六速手排早已不再是高性能跑車的專屬配備,在一些講究性能的跑房車、掀背鋼砲車款上也是相當常見的配備,而除了講究性能的車款之外,在近年來節能經濟風潮廣為流行,在一些綠色車款上也可見到最末兩檔齒比極疏的六速手排變速箱,而在柴油車款上,為了彌補引擎轉速上限較低的引擎先天限制,「六檔」也成為必需的配備之一。

在過去許多人會認為自排變速箱限制了引擎性能、拖累油耗、反應遲鈍、缺乏駕駛樂趣而且維修成本較高,對於熱血族群來說,唯有手排才是真正的性能之鑰,然而在科技進展迅速的情況下,新世代的自排變速箱不僅傳動效率大幅提升、對油耗的負面影響也降低,就算在性能表現方面也比過去進步良多。

率先突破「七檔障礙」的汽車製造商乃是M.Benz,廣泛運用在V6與V8引擎車款上的7G-Tronic乃是變速箱設計的一大突破。

壓倒手排的檔位數

各家設計巧妙不同

真正讓自排變速箱具備「勝過手排」的條件,則是最近幾年的事情,不僅檔位數目超過六速,就連換檔速度與車輛加速成績自排車款也開始超過手排車款,手排車款的絕對性能優勢,也受到了嚴峻的挑戰。

對於車輛來說,變速箱的優劣不僅可以決定車輛性能,它的影響範圍之廣,就連乘坐舒適性、油耗表現甚至是車內噪音與震動都包括在內,範圍十分廣泛。而首先突破轎車自排變速箱「六檔障礙」的汽車製造商,乃是國人最愛的M.Benz。

SL63 AMG的Speedshift MCT變速箱以多片式離合器取代扭力轉換器,將7G-Tronic的換檔速度提升20%,未來是否會運用在非AMG車款上相當值得觀察。

2003年M.Benz發表「7G-Tronic」七速手自排變速箱,這具變速箱一開始運用在搭載V8引擎的車款上,緊接著大部分V6車款也接著跟進,對於M.Benz來說,這具變速箱讓車輛能夠以更低的引擎轉速高速行駛,主要的著眼點在於提升乘坐舒適性以及改善油耗,飛快的換檔速度以及一次跳過數個檔位的直接降檔功能乃是額外的附加價值。

BMW M3在首度推出時僅具備純種手排,但緊接著就推出M-DCT七速手自排車款。

性能取向調校方式

自排也能快意熱血

相對於M.Benz的調校方式,BMW在新款M3車上所運用的七速自手排則是完全反方向的思考,目前僅運用於M3車上的M-DCT變速箱,乃是極度運動化的設定,雖然同為七速設計,但內部的機械結構其實全然不同。7G-Tronic乃是採用傳統的液壓扭力轉換器,M-DCT則是使用時下流行的多片式雙離合器機構,兩者間的取向並不相同。

當手排漸漸被手自排所取代,過去的「狗腿式排檔」、「卅型排檔座」也漸漸消失在性能跑車的車廂中。

當然M.Benz對於性能取向的車款,也推出了內部結構經過修改的七速手自排變速箱,目前僅使用於SL63 AMG車上的「Speedshift MCT」變速箱,本體與7G-Tronic相同,但將扭力轉換器變更為多片乾式離合器,並且強化變速箱腳以抑制震動,根據M.Benz的官方資料指出,這具變速箱的機械結構減輕了60%的旋轉阻力,換檔速度也加快了20%,讓整具變速箱更符合性能車款的需求,讓車輛的性能可以完全釋放。

在紐柏林擁有夢幻記錄的Nissan GT-R,也採用雙離合器變速箱。

而BMW在M-DCT變速箱推出之前,曾經在M6車上使用七速SMG變速箱,它乃是BMW花費頗多時間研發、改良的變速箱機構,採用單一乾式離合器搭配電子控制系統進行動力的切斷與接合,其餘機械結構則與純種手排變速箱相同,這樣的設計曾經是自手排變速箱的主流,但在雙離合器變速箱出現後慢慢被取代,就連最早在量產車上使用此類型變速箱的Ferrari,也在新推出的California車型之上改用雙離合器變速箱。

 

在市售車廣泛運用

迅速增加接受程度

VW的DSG變速箱可說是讓雙離合器自手排變速箱發光發熱的關鍵產品,剛推出時的DSG變速箱僅有六速設定,但在今年年初時,VW針對節能車款推出了另一具七速DSG變速箱,這具變速箱採用乾式離合器,與六速車款的溼式離合器不同。採用乾式離合器降低了變速箱本體的重量,但卻降低了扭力的承受上限,目前VW的七速DSG變速箱僅使用在排氣量較小、講究經濟節能的車款上,動力輸出較為強大的車款,則繼續沿用六速DSG。

雪恥就靠「PDK+DFI+Turbo」?各項關鍵技術是否能夠有效整合將會是次世代911 Turbo的逆轉關鍵。

對於高性能跑車來說,六速以上的變速系統確實能夠換來更綿密的加速以及更高的極速,然而對於駕駛人來說,要操作六檔以上的純手排有實質上的難度,至於手自排或是自手排則減輕了駕駛人的操作壓力;另外,雙離合器式的自手排變速箱更能將換檔時的動力空窗期壓縮至最低,更能有效運用引擎的動力輸出。

七速DSG變速箱暫時僅能對應經濟型車款,但在GT-R與911車上,證實雙離合器變速箱並非無法對應大馬力。

也因為正面效果遠超過車重增加、成本提升等負面因素,許多汽車製造商莫不投入新世代自手排變速箱的懷抱,就連性能車款也不例外,紛紛加入多檔位自動變速箱的行列。以最近幾個月才發表的Porsche PDK變速箱來看,多檔位變速箱運用在高性能車款上的匹配性極高,不僅加速更快、極速更高,幾乎不間斷的換檔連貫度更是性能方面的一大利多。

為了提高傳動效率與因應愈來愈高的引擎輸出,911也換用雙離合器自手排變速箱。

自排變速再下一城

絕非夢幻的第八檔

對於汽車製造商來說,「七速障礙」顯然不若「六速障礙」那般難以突破,目前市面上已經有搭載「八速手自排」的車款出現,兩家推出八速車款的製造商分別是Audi與Lexus。Audi的Multitronic變速箱乃是CVT式結構,嚴格來說它擁有無段式變速的特質,所謂的八速乃是藉著電腦控制模擬出八個不同檔位,從機械結構來看,CVT甚至可以做出100個檔位,主要是CVT式結構的特性使然。

在SL63 AMG車上,「Speedshift MCT」不僅減輕了重量,同時還將加快了換檔速度,讓新車有著更強悍的性能。

模擬檔位可以讓搭載CVT變速箱的車款有著較接近傳統變速箱車款的駕駛感受,尤其可解決CVT變速箱在加速時造成引擎持續維持於高轉速域所造成的噪音與震動;虛擬換檔時無須將動力切斷,則讓此一變速箱可以換來相當優異的效率,可以低引擎轉速高速行駛的特性更能降低油耗表現。

MCT的多片式離合器取代傳統扭力轉換器,不僅傳輸效率更高,也具備輕量化的效果。

Lexus所推出的八速手自排變速箱則是汽車產業中的另一項創舉,此一變速箱運用在LS460、GS460以及IS-F車上,由於寬廣的齒比範圍,讓車輛在起步時可以換來強大的扭力用以加速,在高速巡航時又可降低引擎轉速降低來自引擎的噪音。

Lexus的八速手自排變速箱雖然檔位不少,但基本架構仍是傳統自排設計。

在IS-F車上的八速變速箱,調校方式則偏向性能取向,根據Lexus的官方說法,此一變速箱不僅可以提供高速換檔,同時也兼顧換檔過程的平順度,原因在於這具變速箱採用傳統的扭力轉換器結構,並且強化其細節;駕駛者更可透過排檔桿或是方向盤後方的換檔撥片控制檔位,在M模式下甚至還會加快換檔速度,最快僅需0.1秒,降檔時的自動補油當然也是標準動作。

在IS-F的跑車模式下,透過換檔撥片控制檔位可得到更快的換檔速度。

增加檔位有其難度

效率速度將成關鍵

相對於自排變速箱的檔位愈來愈多,手排變速箱的發展似乎在出現六速手排之後就已經進入停滯狀態。其實原因很簡單,對大多數的駕駛人來說,更多、齒比更密的手排變速箱並不容易操作,更多的檔位反而會讓人覺得麻煩,同時也會讓變速箱機構變得更為複雜,也違背了手排變速箱結構簡單的優勢。

在IS-F的跑車模式下,透過換檔撥片控制檔位可得到更快的換檔速度。

對於講究技巧的賽車活動來說,純種手排變速箱的存在或許可以增加比賽的激烈度,但以一般用車人的角度來看,在各式高科技自排變速箱的環伺之下,手排變速箱的除了結構簡單維修容易之外,唯一的誘因僅剩下相當虛無飄渺的情感面因素。

Audi所採用的Multitronic變速箱有著檔位切換動力不間斷、高車速低轉速的節能效果。

多檔位的自排變速箱究竟會進化至什麼境界?以目前的進程來看,七速或是八速恐怕已經是現今的瓶頸,繼續增加檔位所帶來的重量、以及更複雜結構與更高昂的製作成本恐怕會超過「增加一檔」所能帶來的經濟效益。

各式多檔位自排變速箱設計中,哪一具最有機會脫穎而出,成為未來自排變速箱的主流?傳統扭力轉換器式自排現今已顯得老態龍鍾,CVT變速箱有其動力承受上限;我們相信由Borg-Warner所推出,Porsche/VW集團廣泛採用的雙離合器自手排變速箱將會是未來幾年內高效能變速箱的主流,它的結構成熟、效率優異,更可依據車輛的性能需求調節輸出特性,不論是高性能車或是經濟節能車款都可運用,可說是成功的製品,也將成為未來的主流。

 

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