《Subaru CVT无段变速箱》缘起与改进(一)《Outback》《Levorg》准车主最关心的事!

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▲预计今年4月16日发表的Subaru Outback 2.5是目前的旗舰车款

如题,为何说是Subaru Outback与Levorg车主最关心的事?因为今年4月16日Outback 2.5在台上市,今年底大改款Levorg 1.8T也即将登台,这二款车的共同点除了上好几回合分析过的水平对卧引擎之外,还有一个关键就是“改良过”的CVT无段变速系统。

但是在讨论“改什么”之前,要先了解一下Subaru为何要使用特别、特制、特规的《炼条式CVT》,既非传统AT、也非日系车款经常使用的《钢片式CVT》或说是《钢带式CVT》也可以,但确定和“钢弹”没有关系,现实生活中的Subaru不是金刚、也不会变形。

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▲Subaru Outback

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▲Subaru Levorg 1.8T预计2021年底登台

纵置引擎+对称式AWD  变速箱二大难题

Subaru水平对卧引擎科技系列报导中曾提到一个设计关键,那就是水平对卧引擎“只有纵置”没有横置这种事,这也是Subaru与其它国民车款最大的不同与优势。但问题来了,因为都是国民车款,所以竞争对手几乎都使用成本较低的“横置引擎+前轮驱动”,变速箱相对便宜而且具备多元性,6AT~10AT、CVT、单离合器、双离合器、干式、湿式、5MT、6MT、7MT、2WD、4WD…任君挑选,供应商也有好几家,毕竟FF架构就是主流,多数车厂都往这方向走,向来只研发后驱与四驱车款的M-Benz、BMW也都纷纷前来争食这块大饼。因此Subaru坚持水平对卧引擎,读者应该不难体会这种艰困的环境。

没错,Subaru在变速箱选择方面最艰困的环境就是“价格非常不便宜”。日系变速箱供应商并非没有专供纵置引擎使用的变速箱,但是都应用在什么车款上呢?价格比较亲民的有Infiniti Q50、Lexus IS,其上就是Lexus GS和LS,或者是Nissan 370Z、GT-R跑车。像是Infiniti QX50、Lexus RX这种体积较为庞大、价格较为高昂的休旅车“都还没有使用到纵置引擎”,读者应不难理解纵置引擎车款的售价有多高。Subaru如果搭配上述纵置引擎车款的变速箱,成本会增加多少?价格必须涨到多高?如此一来将失去和同级对手的竞争力。

再者,Subaru坚持“对称式全时四轮驱动架构”独步全球、唯我独尊、鹤立鸡群。但是面临“再进化”的时候,就和水平对卧引擎一样,最终就是搞死自己!怎说?因为对称式AWD的变速箱结构为特殊规格,前轴差速器摆放的位置和其它纵置引擎4WD车款不一样,变速箱内部的传动、油压、电控结构也不一样,无法直接沿用其它车款的设计,简单来说就是“没有现成的可以捡”!

不论是现在或过去的变速箱大厂、四驱系统研发协力厂,都有办法解决Subaru的难题,但是这些厂商都是帮哪些车厂或哪些车款解变速箱与四轮驱动上的难题呢?通常都是Land Rover、M-Benz、BMW、Audi、Porsche、Volvo…或者是Ford Focus RS、Volkswagen Golf R、Renault Megane RS…如此看来Subaru应该是不会和这些厂商合作,因为代价绝对不低!

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▲水平对卧引擎这么宽,不可能使出横置设计,只能采用纵置设计。还有横置与纵置的关键在于动力输出轴的方向,不是看长宽比例,千万不要搞错,因此很多人都误以为Subaru采用“横置”引擎,其实它只是比较宽、比较扁而已…

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▲从各种4WD结构来看,不难发现多数都是采用中方或右方等二种设计,只有Subaru采用左边的对称架构,独一无二。

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▲这是Subaru还停留在4AT年代的变速箱结构图,前差速器位置与众不同,导致内部可用空间不大,早期此空间塞入8AT有困难,还要配合特殊的AWD架构难度更高,加上成本问题,不得不转型为CVT。

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▲这就是Audi Multitronic炼条式CVT的结构,因Audi只应用在纵置引擎上,所以造型与结构和日本的CVT变速箱很不一样,更详细的剖析下回合继续执行。

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▲这是日本惯用的钢带式CVT细部结构设计,和炼条式CVT相较有何胜败与优劣,因为有点复杂,所以同样是留待下回合解答。

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▲此为炼条式CVT的主角,与钢带式CVT相比较,炼条看起来粗壮、威武、刚强许多,但运作方式并非用“看”的,因为二者的工作原理截然不同。

理想目标是8AT  现实环境是CVT

于是乎Subaru在5AT时代的末后时期,面临变速箱升级的头痛问题,其实5AT可以升级至6AT,但是为了对应日益严苛的环保法规,减速比范围必须达到7AT或8AT的范围才能高枕无忧,以现行的5AT改成6AT只能暂渡一时非长久之计,和变速箱大厂合作研发8AT无疑是一劳永逸,但考量资金与成本问题,最终还是关起来自己搞最实际。没错,又是“工程师主导企业营运”的骨气与坚持!

但Subaru能自己搞8AT吗?答案是不行!变速箱和引擎都是非常专业的科技,虽然都是动力系统,但技术与科技层次截然不同,工程人员与相关设备亦是如此,Subaru并不专精自排变速箱这一块,日系车厂中Toyota、Nissan、Honda、Mazda才有新变速箱研发能力。没错,Subaru不可能开发8AT或是双离合器,就算技术、人才、设备都不是问题,也不合乎时间与经济效益,因为其它厂商研发8AT的目的,都是卖给其它车厂争取更好的收益,此外还有棘手的专利问题,Subaru下重本研发一颗“特规”8AT仅供自家车款使用显然毫不实际。但是Subaru拥有足够的四驱经验与科技,炼条与油压机构对Subaru来说并不是问题,研发CVT变速箱似乎可行,而且可以节省很多时间与成本,否则如何与对手竞争?很多人可能不知道,Subaru其实是最早应用CVT变速箱的汽车品牌。

但另一个问题又来了,Subaru沿用已久的2.5升涡轮增压水平对卧引擎虽然没有缸内直喷系统,但最大马力破300匹,最大扭力达43.0公斤米,即便日系变速箱大厂专精CVT研发与设计,但市售CVT变速箱所对应的引擎最大扭力,概略就是35.0公斤米,也就是Nissan的VQ35自然进气引擎或是2.0T引擎。

以Nissan专属的变速箱大厂Jatco来说,相信有能力研发Subaru专用的钢带式CVT,但开发费用就是个大问题,加上钢带式CVT存在专利与特殊焊接加工技术问题,超出Subaru能力所及,所以钢带式CVT最终排除在Subaru愿望清单之中。否则以CVT架构来说,钢带算是较为成熟与可靠的设计,目前CVT正在如山如海的日系与韩系车款上服役,之前虽然时有传出灾情,但近期都已改进,很少听到新车使用CVT常出问题。

然而史上并非只有钢带式CVT这一条路,还有炼条式CVT的存在,只是“前例”仅有Audi的“Multitronic”,可惜因故障率偏高,2014年之后淡出市场,一朝被蛇咬之后,Audi从此不再提“CVT”三个字!但炼条可以承受极大的扭力,甚至高达钢带式的“二倍”也不算过份,而且炼条结构应用在豪华SUV的高端4WD系统由来已久,强度没有疑虑,因此Subaru的直觉就是~Audi舍弃炼条式CVT是因为相关工程技术不到位!嗯,又是一个工程师主导企业经营的霸气案例,但若非如此,Subaru不会大胆地使用炼条式CVT,毕竟这是让Audi踢到铁板的玩意。但时至今日,不只Subaru正在使用炼条式CVT,日前Hyundai也加入了此一战局,应用在国产化的全新Venue。

但是炼条式CVT存在何种难以克服的怪癖?竟能让Audi如此畏惧!那么Subaru又用了什么招数将它降服搞定?碍于篇幅关系,只好卖个关子下次分析。

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