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本田逆天11AT变速箱技术流分析:彻底取代CVT

2016-10-11 11:22| 发布者: funinusa_admin| 查看: 3003| 评论: 0

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摘要: 美国华人网-汽车资讯-本田逆天11AT变速箱技术流分析:彻底取代CVT 你们还记不记得,早些时候本田汽车公司向日本政府的特许厅(专利管理部门)提出申请,注册其发明11速三离合器变速器的知识产权? 消息一出,汽车 ...

美国华人网-汽车资讯-本田逆天11AT变速箱技术流分析:彻底取代CVT


你们还记不记得,早些时候本田汽车公司向日本政府的特许厅(专利管理部门)提出申请,注册其发明11速三离合器变速器的知识产权

消息一出,汽车圈立马炸街了。乘用车上10速变速箱都还没玩溜呢,技术宅的本田竟然都开始捣鼓11速变速器了!

好吧,继福特汽车公司的11速变速器研发之后,本田成为日系车企中首创11速变速器的发明厂家。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT
本田的NSX引领着日系超跑的脚步

那么问题来了,本田为什么要这么干?由于本田申请专利的时间并不久,且目前也没有公开本田11速变速器的技术细节,因此本篇文章更多层面是讨论这个11速多级变速器的话题。

一切奔着节能去的?

无论是哪种类型的车辆,节能都是一个至上的命题。特别是传统能源车,因被以节能为卖点的新能源车所打压,其节能任务就更加严峻。传统内燃机汽车因发动机的最低和最高转速仅相差10倍左右,同时发动机的经济转速域只有很狭窄的一部分,所以必须在传动系统中设置变速箱。因此,传统能源车的节能方向也包含着对传动结构的改进。

对于一台车来说,最为理想的状态就是在任何速度和行驶环境下,保持发动机在最为经济的转速下运转。很明显,要做到在任何速度和驱动力的状态下,将发动机的转速保持在理想的范围之内,就需要一台变速比分级很小的变速器,其终极状态,就是无级变速器,所以在聊11速变速箱之前,咱们有必要先扯扯无级变速。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT
用于日产小型车NOTE的HR12DDR发动机剖切模型,右端即为无级变速器无级变速器的内在矛盾

从原理上讲无级变速器是一个充满矛盾、受各方面因素相互制肘的集合体。以最为普及的金属带式无级变速器为例:在这种变速器中,传动器的主、被动工作轮分别形成宽度可变的V形槽,与金属传送带啮合。当工作轮的V形槽宽度变化时,改变了传送带的回转半径,从而改变传动比。由于工作轮的V形槽宽度可以连续调节,所以主、被动工作轮的传动比可以连续变化,从而实现无级变速传动。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT

典型的金属带式无级变速器结构(图为本田飞度用变速器SE5A)如上图所示,A为发动机侧的动力输入轴;B为发动机侧动力输入金属带轮; C为无级变速器的金属带;D为第二金属带轮(差分端)动力输出轴。在变速时,通过调节B轮和D轮两个侧面的间距,使金属带沿着轮的径向移动,通过改变金属带在轮上转过的周长,达到改变传动比的目的。

可是在工作过程中,需尽量避免金属带与工作轮之间发生滑动,而产生摩擦热、噪音以及能耗。与其同时,为减少金属带(在大多数场合,为金属编织的链条)在工作过程中的摩擦热和能耗,需要对其进行充分的润滑。于是在变速器窄小的空间中,就存在着需要充分润滑的部分和需要尽量避免润滑的部分。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT

而将这个矛盾发挥到极致的是:当变速器在改变变速比的过程中,需要改变V形槽的宽度使金属带沿着工作轮的径向滑动。为了保证这种移动顺利进行(即保证变速器的反应灵敏),需要金属带与工作轮之间有一定的润滑!于是不可避免地,在改变变速比的过程中功率的传递效率会下降,最高时这种下降程度会达到40%!

而无级变速的优势在于,车辆的中控系统可根据车辆的行驶状况,随时地、细微地调节变速比。这也就意味着无级变速器真正处于高效传递驱动力的时间比例较小,无级变速器发展缓慢的原因之一,就是如何解决这个问题。

从无极到多级的转变

为回避无级变速器的固有缺点,以日系车企为代表的、拥有丰富多级变速器研发经验的老牌汽车零部件厂家,仍然致力于发展能够更有效地发挥内燃机动力的多级变速器,本田的11速变速器可以说就是这种研究下的一个体现。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT

从理论上讲,如果有一款多级变速器,当其分级能达到这样的程度,使车辆在任意行驶状态下,都能保证发动机的转速维持在经济转速域内,那么这款变速器就可以避免无级变速器的缺点,从而提高传动效率了。本田11速变速器就是这种思路的产物,它将变速器的调速范围尽量涵盖车辆的正常行驶速度区间,以尽量保证在整个速度域内发动机的转速保持在经济转速范围内。

但是,变速器分级的细分化,必然导致换挡的频繁化。因此随着分级的增加,驾驶员无法通过手动挡来进行控制,实际上频繁的手动换挡不仅人工做不到,在驾驶过程中,驾驶员也无法分出较多的精力来进行换挡操作,正是由于这个原因11速变速器只能是自动挡。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT
图文无关,只为并茂,奥迪A6用的AT变速器三离合,分别准备好升挡和降挡?

大家都知道,相对于手动挡车,自动挡变速器因为结构的限制响应速度较慢。由于本田11速三离合器变速器的结构还没有公开,所以具体的三离合器的动作原理还不清楚。但这里可从采用了复数离合器的雪佛兰10速变速器的信息进行推论,该变速器可在行驶过程中提前准备好上一级挡位的变速齿轮组,因此大大提高了变速器的响应速度。

据雪佛兰的发表,在对业界最高响应速度的保时捷PDK变速器进行对比试验时,从1挡升档至2挡、2挡升档至3挡、3挡升档至4挡的响应速度分别快了36%、27%、26%。由此推测,本田的三离合器是否是在行驶过程中,通过三只离合器分别准备好了升挡和降挡两个方向的齿轮组。

11速变速箱有多精密?一根头发足以毁掉一台!

值得注意的是,本田这次为新型变速器申请专利做得非常低调,不仅其日本官网等公关媒介没有相关消息(最早这个信息来源于加拿大的车辆杂志《AutoGuide》),甚至也没提及新型变速器将用于哪一款车。

从本田推出11速三离合器变速器上,实际也反映了目前国际车辆厂家的一种矛盾心情。一方面,花费大量时间和研究经费所研究出居于国际领先地位的零部件,必须以知识产权这种结果予以肯定和保护;另一方面,在全世界车辆业界逐渐倾向于新能源车的大趋势下,传统内燃机进步方向从何入手,新型变速器应用于哪一车型也是一个令人头痛的课题。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT

本田新型变速器花落谁家?上图为本田最高档轿车Legend不可否认,本田11速三离合器变速器将会是本田多年来技术研发成果的结晶,充分反映了本田在这一领域仍然处于业界领先地位的不动优势。在汽车的各种零部件中,自动变速器可以说是最为精密的零部件之一。

一般来说,自动变速器本身是完全密封的,其精密程度达到了如果掉进一根头发,变速器就可能报废的程度!所以,对于以本田为代表的日本车辆厂家来说,这一成果更是具有里程碑性质的意义。

可以预见的是,本田采用11速变速器可以保证车辆较低的能耗,并使其在高速行驶状态下仍然具有较低的噪音,大大提高乘车的舒适程度,而从结构复杂的照片上,我们也可以直观地感受到“机械式”调速方式已经接近了瓶颈。

本田逆天11AT变速箱:彻底取代CVT
图文无关,只为并茂,奔驰9速变速器

日本人对其产品有一种千锤百炼、精益求精的精神,这种精神对各国相关产业永远是一种启示,汽车行业更是如此。目前我们只能等着本田尽早将应用这款新型变速器的车辆产品化,毕竟本田的黑科技水准还是相当让人期待的。


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