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马自达6at变速箱怎么样(世界上最好的变速箱之一)

大家都说马自达车操控性好,将设计细化到驾驶的方方面面,实现动感和质感的统一,让驾驶员在感官上得到愉悦。关于驾控性,尤其是有乐趣的驾控性,很难用语言描述,很多媒体试驾后都说好开好用,驾驶富有乐趣,但是展开却说不出啥内容了。作为专业的工程师,我就从设计的维度深度给大家解析下,驾控乐趣是如何做到的,本篇聊一聊变速箱。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

操控好,首先要动力匹配好,马自达发动机依然坚持采用了1.5L、2.0L和2.5L自然吸气发动机,先天性在动力响应上有优势,但是这是不够的,一款好的变速箱往往决定了驾驶操控的上限。马自达自己设计、开发、制造的6AT变速箱,历经这么多年依然是同级别最好的变速箱之一。

马自达6AT变速箱外观和爱信6AT 变速箱相似,很多人以为马自达的6AT是爱信定制版,其实两者内部是明显不同的,马自达采用两套辛普森式行星齿轮组成传动方案,配合一个制动器、两个离合器形成个自由行星机构,通过拆联形式实现6个前进挡;而爱信6AT变速箱为莱佩莱捷式行星齿轮结构。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 马自达6AT

1追求理想的变速箱

传统AT变速箱由于有液力变矩器的存在,日常驾驶在离合过程中依靠液力变矩器柔性换挡,其低速油耗一般(NEDC工况相当不利),直接驱动感也一般(0-100km/h加速不利),换挡平顺性也不如CVT;但是其启动响应性、大负荷、高速巡航直接锁止下油耗都有优势。马自达为了追求理想的AT变速箱,在低速油耗、直驱感和换挡平顺性上做了一系列突破。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 马自达追求理想的AT变速箱

2全速域锁止黑科技

在提高燃油经济性方面,AT变速箱劣势的地方在于液力变矩器,因此马自达设计了一套消除行驶过程中相对滑动的机构实现全范围直接驱动(Full range direct drive),也就是大名鼎鼎的马自达全速域锁止技术(Full range lock-up)。这个技术看起来很简单,就是把主动盘和从动盘接合起来,实现刚性连接。但是这个范围一旦扩大,会产生巨大异响和换挡冲击,因此限制了琐止范围。目前行业内集中于高速巡航锁止,部分品牌也追求全速域锁止,油耗表现虽然好了,但是实际体验有明显顿挫。

马自达通过:1)改善阻尼器抑制震动;2)提高锁止离合器的耐久性和控制性;3)保证前置前驱的布局性,缩小了液力变矩器;这三个方面,实现了全速域锁止。

为了改善锁止的操控感,阻尼器的刚性相比传统AT变速箱降低了46%,从而缓解中小负荷下离合器接合时的顿挫。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 阻尼器刚性改善

锁止范围扩大后,离合器容易劣化损坏,为了改善锁止离合器的耐久性和控制性。必须提高离合器的刚体性能。马自达开创性地采用了多片式离合器,并对润滑油流场进行最佳化,变速箱的冷却性能提高了50%以上。通过多片式离合器,换挡速度得到极大改善,做到了比肩DCT的换挡速度。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 多片式离合器的应用

此外,为了实现锁止滑移量的精细控制,采用了独立活塞室结构,让锁止离合器的频率响应提高了10倍。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 锁止离合器频率响应优化

为了让多片式离合器和高性能减震器安装到前置前驱变速箱中,为了保证变速箱整体尺寸,马自达对液力变矩器进行小型化,通过CAE对流场进行优化,调整圆环区域形状,保证了体积。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 液力变矩器内部流场优化

通过以上技术实现了全域锁止,变速箱只有在启动的时候液力变矩器才工作,加速开始就已经处于锁止状态,相比传统AT变速箱能够实现更加畅快的响应性。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 变速箱加速对比图

在日本JC08工况中,锁止范围能够从普通AT的49%提高至82%。在北美城市工况中,锁止范围从普通AT的64%提高至88%,NEDC工况中,锁止范围从普通AT的64%提高至89%,锁止范围同级别罕见。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 不同法规工况下锁止范围

3 极致的换挡控制

响应性提高必然导致冲击变大,为了改善两者需要提高对油压精度的控制。马自达采用了一个机电一体化模块”Mechatronics module”,由于AT的控制精度受到机械零件和电控零件的偏差影响,马自达将机械部件和电控零件高度集成,油压特性时刻记录到控制器中,离合器油压的偏差能够做到分体式的1/5,同时由于零件的减少,可靠性也提高了。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 高精度控制系统提高换挡平顺性

在升档时,为了让换挡时车辆加速度不中断,离合器油压和发动机扭矩进行了协同补偿,实现了平顺升档。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 升档时加速度G值

降档时,为了实现快速响应性,发动机扭矩在换挡过程中同步提高,实现平顺快速换挡。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 马自达换挡加速对比图

4 小结

机械设计得再完美,也永远离不开调校。马自达使用的6AT无论是换挡逻辑、换挡速度、换挡平顺性都首屈一指。核心是通过优化提高液力变矩器锁止范围来实现变速箱的直驱感并提升传动效率,成为提高驾控性的一大利器。

世界上最好的变速箱之一——马自达6AT变速箱技术介绍

图 不同变速箱加速对比图

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