95km/h就能上9擋 通用新9AT變速箱詳解

[汽車之家 變速箱技術] 隨著AT變速箱設計製造技術的發展，6AT已成明日黃花，8AT和9AT逐漸成為主流，10AT也已在路上。擋位元數的增加並不意味著性能的提升。如果一款9AT變速箱在中國法規120km/h最高限速下無法升至9擋，那它與8AT的區別又有多大呢？產品設計取向與調教似乎已成為主流6擋以上AT變速箱成敗的關鍵。上汽通用雪佛蘭探界者將會是首款搭載通用全新9AT橫置變速箱的車型。這款9AT變速箱未來將會搭載在別克、雪佛蘭以及凱迪拉克品牌旗下的眾多車型之上，成為未來通用集團在AT變速箱配置上的一款旗艦級產品。一直遵循實用主義的美國人究竟是如何設計這款9AT變速箱的呢？這款變速箱又有怎樣的特點？平順性如何？它120km/h能上9擋不？下文的講解將為你解惑。（如果你不知道AT變速箱是什麼，請看：凹凸姐解讀DCT/CVT/AT變速箱漫畫）

● 6AT升級至9AT帶來了什麼變化？

在這款全新9AT變速箱（型號為“9T50”）面世前，通用一直在使用旗下的6AT變速箱系列產品，包括6T40、6T45、6T50等型號。該系列6AT變速箱的性能不過不失，在同級產品中處於主流的水準。通用全新9AT變速箱是6AT的升級改進型號，在硬體和軟體上都經過了一定的優化。首款搭載該全新9AT變速箱的車型是上汽通用雪佛蘭探界者。

尤其在硬體方面，全新9AT變速箱在6AT變速箱的基礎上增加1組行星齒輪和2組離合器，採用可選擇單向離合器取代了6AT變速箱上的單向離合器以及1擋/倒檔離合器單元，在增加擋位元的同時使變速箱體積得到有效控制。

● 更綿密的齒比與更大的齒比變化範圍

隨著擋位數的增加而帶來的好處也是顯而易見的，擋位間齒比變化可以做得更小（通俗地說就是齒比更綿密），高擋位的齒比可以做得更小，高速巡航發動機轉速更低更省油。

擋位數的增多雖然帶來不少好處，但也為變速箱調教、零部件設計及產品耐久性帶來一些挑戰。對於變速箱的調教，齒比的選擇首當其衝且至關重要。如果單純追求齒比範圍最大化，設置更多的超速檔（齒比小於1的擋位）來降低車輛高速巡航時的轉速，很可能就會出現文章開頭的情況——120km/h也上不了9擋。

● 與采埃孚9AT在齒比設定偏向性上有較大差異

我們對比通用9AT變速箱與其主要競品采埃孚（ZF）9AT變速箱的齒比資料，發現兩款變速箱的齒比設定有較大偏向性差異。采埃孚9AT設置了4個超速擋，追求的是高速巡航時極致的燃油經濟性，調教不當（如主減速比設置或發動機調教不合理）的話就會出現120km/h上不了9擋的情況，實用性大為下降。當然，我們不能忽視ZF變速箱一直以來在換擋平順性及換擋邏輯上面所具備的優勢。通用9AT在這兩個方面是否具備足夠的競爭力，我們拿到試駕車後再為您揭曉。

兩款9AT變速箱各擋齒比和齒比範圍 名稱 通用9AT 采埃孚9AT 1擋 4.69 4.7 2擋 3.31 2.84 3擋 3.01 1.9 4擋 2.45 1.38 5擋 1.92 1 6擋 1.45 0.8 7擋 1 0.7 8擋 0.75 0.58 9擋 0.62 0.48 倒擋 2.96 3.8 齒比範圍 7.56 9.81

通用9AT變速箱對於擋位實用性更為注重，只設置了2個超速擋，車輛能夠在更低的車速掛上第9擋以增強變速箱擋位的實用性。通用9AT變速箱齒比範圍為7.56:1，相比此前6AT的6.0:1更大，這意味著變速箱能夠更好地兼顧提速性能和高速巡航燃油經濟性。此外，擋位數的增加也讓發動機能夠選擇在燃油經濟性更佳的轉速運行，降低油耗。雖然，通用9AT的齒比範圍小於采埃孚9AT的9.81:1，但在齒比設置上更為符合中國市場路況，這點值得肯定。

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● 擋位增加了3個，體積是不是也變大了呢？

9AT變速箱比6AT多了3個擋位，那體積是不是也相應增加了呢？然而實際上由於內部換擋結構作了較大幅度的優化，9AT的體型基本與現有的6AT（6T50）變速箱相當。而與ZF的9速變速箱相比，這台9T50的體型也不顯得臃腫。ZF旗下代號為9HP48的9AT變速箱長寬高尺寸分別為521mm×367mm×429mm，9T50變速箱經過我們現場測量，長寬高尺寸大約為490mm×370mm×355mm，體積比ZF的變速箱更小。

● 可選擇單向離合器的作用：

自動變速箱主要由操縱機構、液力變矩器、行星齒輪、離合器等部件構成。9T50的9個擋位通過4組行星齒輪和7個離合器來實現9個擋位，相比之下通用現有的6AT變速箱只有3組行星齒輪和6個離合器。其中，9T50利用一套可選擇式單向離合器實現了6AT上機械式單向離合器+一擋/倒擋離合器單元兩個部件的功能，這對縮小變速箱體積有很大的幫助。

什麼是可選擇單向離合器（Selectable One-way Clutch）？通用官方稱，該單向離合器是變速箱實現“小尺寸”的關鍵技術之一，早在2006年通用推出的6L80系列6AT變速箱上，可選擇單向離合器就已經有所應用了，算下來這種設計的使用時間已經超過10年。

離合器主要由兩組離合器片和一個可轉動的選擇擋板構成，其中一個離合器片上帶有前向/後向兩組支柱。電控液壓閥控制選擇擋板轉動一定角度，壓住反向支柱後，離合器便可實現單向轉動。選擇擋板復位後前向/後向支柱便固定住兩個離合器片，實現鎖止功能。

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● “Shift by Shift”和換擋平順性之間的聯繫：

換擋時如何保證換擋平順性？通用集團有一項專利技術被稱為“Shift by Shift”，。無論是升擋還是降擋，在換擋過程中，相鄰擋位的兩個離合器在換擋瞬間均處於“半聯動”狀態，讓齒輪轉速有一個短暫同步過程，從而提升換擋平順性。主流AT變速箱也會採用類似的控制策略來提升平順性，但整個換擋程序控制水準高低與廠家調校經驗有較大關係，經驗豐富的廠家自然能調出更好的效果。“Shift by Shift”這項專利在6AT變速箱（6T50）上就已開始應用，並在9AT上延續了下來。

● 啟停儲能器是自動啟停功能的重要一環：

此次9AT變速箱還搭載了一款新設備，即啟停儲能器（Start/Stop Accumulator，也被稱為啟停蓄壓器）。儘管不少車主覺得自動啟停是個十分“雞肋”的配置，但不可否認的是，經過試驗證實，經常使用啟停功能對燃油經濟性確有一定的效果，油耗最多可降低10%。

啟停儲能器內部主要由彈簧和油腔構成。發動機熄火前，油液已經預先湧入油腔內壓緊彈簧，使彈簧具有一定的彈性勢能。在車輛啟動加速的一瞬間，儲能器釋放彈力勢能將腔內油液“擠”出油腔，保證換擋機構能夠快速切換到1擋，理論上達到發動機啟動的同時車輛便能向前行駛，與發動機啟動後帶動油泵掛擋的變速箱相比啟動速度更快。目前海外市場君越車型所使用的8AT變速箱（發動機為3.6L V6）已配備由柏格華納提供的啟停蓄能器，未來探界者上使用的該部件或也將由柏格華納提供。

● 文章總結：

與ZF此前推出的9AT變速箱相比，通用9T50變速箱低速擋齒比更綿密，其中2擋和3擋齒比最為接近，低速情況下平順性更好，更適合中國的道路情況。從結構和配置看，平順性是這款變速箱追求的重要指標之一，名為“Shift by Shift”的換擋策略對於降低換擋頓挫、提升平順性方面有一定的幫助。

小體積也是這款變速箱的特色之一，通過配備可選擇單向離合器等部件縮小了內部空間，使其外部尺寸與6AT變速箱差異不大。變速箱體積小能夠減少對發動機艙空間的佔用，更利於佈置，未來相信也會有越來越多通用旗下的車型使用該變速箱。（文/圖/攝 汽車之家 常慶林 朱力神）

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