奔馳7擋自動(dòng)變速器
無(wú)級變速器的誕生可以說(shuō)是汽車(chē)發(fā)展歷史上的一座里程碑。它實(shí)現了動(dòng)力的無(wú)間斷傳輸,提高了汽車(chē)的加速性能和經(jīng)濟性能。不過(guò)由于無(wú)級變速器采用的是摩擦傳動(dòng)原理,限制了與大扭矩發(fā)動(dòng)機的匹配使用,因此這種傳動(dòng)技術(shù)的運用也僅僅局限于像1.3L的派力奧、1.5L的飛度和1.6L的旗云這些小排量車(chē)型之上。
最新的技術(shù)雖然已經(jīng)將無(wú)級變速器運用到了3.0L發(fā)動(dòng)機上,但這仍是不夠的。
然而我們沒(méi)有必要為此擔心,機械式自動(dòng)有級變速器同樣可以勝任。根據數學(xué)極限原理,當有級自動(dòng)變速器的擋位數趨近于無(wú)限時(shí),就可以認為它是一臺無(wú)級變速器,而且與無(wú)級變速器相比,它可以承受高性能發(fā)動(dòng)機的強大扭矩。從中不難看出,自動(dòng)變速器的擋位越多,對發(fā)揮發(fā)動(dòng)機的性能就越有利。
由于自動(dòng)變速器的設計制造受制于機械構造和體積的限制,目前市場(chǎng)上的自動(dòng)變速器多為4擋,部分高級轎車(chē)上也采用了5擋和6擋自動(dòng)變速器。就在2003年,梅賽德斯-奔馳突破了這一瓶頸,設計制造了世界第一款7擋自動(dòng)變速器——7G-TRONIC,這是自動(dòng)變速器發(fā)展史上的一個(gè)突破。并且,它從2003年秋季開(kāi)始作為E500、S430、S500、CL500和SL500 5款8缸轎車(chē)的標準配備。這款發(fā)動(dòng)機的特點(diǎn)就是換擋更加平順,燃油經(jīng)濟性明顯提高,加速時(shí)間更短,中間擋加速更快。
多擋變速器提升加速和燃油效率的原理
那為什么多擋變速器能夠實(shí)現如此效果呢?這依然要歸結到無(wú)級變速器上。圖1為驅動(dòng)力與阻力平衡圖,各曲線(xiàn)代表力,驅動(dòng)力Ft與阻力FR之差為儲備力,儲備力越大則汽車(chē)的加速性能就越好,而當Ft-FR=0時(shí),汽車(chē)達到最高車(chē)速。從圖中不難看出,有擋變速器除與無(wú)級變速器驅動(dòng)力線(xiàn)切點(diǎn)處的Ft相同外,其余各點(diǎn)均要小于無(wú)級變速器的Ft,并不利于汽車(chē)的加速性。而當擋位增加,各擋位Ft線(xiàn)與無(wú)級變速器的Ft線(xiàn)的切點(diǎn)就隨之增加,達到極限狀態(tài)時(shí),就可以認為是無(wú)級變速器了,換擋前后均保持著(zhù)最大的儲備力。同時(shí),也不難看出,汽車(chē)的最高車(chē)速也有相應提升。
至于燃油消耗的道理和上述基本相同。圖2為發(fā)動(dòng)機最低燃油消耗率曲線(xiàn),從中也不難看出,傳動(dòng)系中擋位增多后,增加了選用合適擋位使發(fā)動(dòng)機處于經(jīng)濟工作狀態(tài)的機會(huì ),有利于提高燃油經(jīng)濟性。
在試驗中證明,7G-TRONIC 7擋自動(dòng)變速器相比老款變速器可降低油耗0.6L/100km(取決于車(chē)型),同時(shí)可將0~100km/h的加速時(shí)間縮短0.3s,并能夠顯著(zhù)提高60~120km/h的中間擋加速性能。同時(shí),換擋時(shí)比目前所裝備的自動(dòng)變速器更加平穩和舒適。
7擋模式使自動(dòng)變速器能夠保持較低的發(fā)動(dòng)機轉速增量,這對于確保最佳的變速器速比具有重要意義,同時(shí)也增大了最低擋和最高擋之間的速比范圍,使得電子控制模塊能夠更加靈活地調整換擋,從而降低油耗,提高變速器的響應性。而且,這還降低了發(fā)動(dòng)機的平均轉速,在降低油耗和噪聲方面均有明顯進(jìn)步。
運用循環(huán)減擋原理進(jìn)行快速換擋
當駕駛員通過(guò)換擋迅速減速時(shí)(強制降擋),7G-TRONIC在必要時(shí)將跳過(guò)某個(gè)擋位,例如從7擋直接退至5擋,從5擋直接退至3擋。在這種情況下,通過(guò)強制降擋減速時(shí)實(shí)際上只需要2次換擋,而不是通常所需要的4次換擋。
鎖止離合器換擋一開(kāi)始就起作用
7G-TRONIC與其前身一樣,液力變矩器的鎖止離合器是其卓越特性之一。在許多情況下,該系統在很大程度上消除了渦輪和泵輪之間的滑動(dòng)。這需要在發(fā)動(dòng)機曲軸和變速器軸之間適當的地方形成虛擬固定連接,從而極為有效地阻止輸出功率的損失。常規的自動(dòng)變速器在高速擋時(shí)才能實(shí)現液力變矩器鎖止,而7G-TRONIC的鎖止離合器從第一擋開(kāi)始就可以發(fā)揮作用。
盡管7G-TRONIC自動(dòng)變速器在技術(shù)上取得這些重大進(jìn)步,但其大小和質(zhì)量與梅賽德斯轎車(chē)目前所配備的5擋自動(dòng)變速器相差無(wú)幾,這主要得益于世界上首次量產(chǎn)的變速器鎂質(zhì)殼體,而這恰恰是自動(dòng)變速器進(jìn)步的最大障礙。
7G-TRONIC秉承了卓越的傳統,代表了梅賽德斯-奔馳品牌的第五代自動(dòng)變速器。新型7擋自動(dòng)變速器將在梅賽德斯最早的生產(chǎn)廠(chǎng)所在地——斯圖加特生產(chǎn)。



