汽车之家|弄上8AT就好卖！这其中的底层逻辑我们掰开揉碎分析一下|长安CS75 PLUS|论坛

热门

弄上8AT就好卖！这其中的底层逻辑我们掰开揉碎分析一下

1 178 发布于北京 2023-05-15 18:33:51 只看楼主修改帖子

以往我的文章都是围绕车来展开，这次我们换个角度，从变速箱说起，聊聊国人为什么对8AT情有独钟？不知道大家有没有发现，越来越多的国产车开始使用AT变速箱，而且搭载AT变速箱的车子普遍比那些用双离合与CVT的产品好卖。就拿我旁边这台第二代长安CS75 PLUS说吧，截止到2023年4月份，长安CS75 PLUS累计销量为51749辆，在紧凑型SUV中销量排名第三。仔细观察你还能发现一个点，就是我们国产车采用的8AT几乎都是来自爱信。那么爱信8AT到底哪里好？经过我的一番研究，我认为这其中的原因概括成三点就是：1、均衡的性能；2、豪华车的代言；3、性价比的提升。

何谓“均衡的性能”，我们自己也可以想一想心中完美的变速箱是什么样子的。可在我看来，自从中国汽车市场逐渐脱离手动挡车型以来，AT变速箱在我们心中的地位一直没有被撼动，这其中的主要原因就是AT变速箱换挡平顺、耐用性强、不挑发动机的特性。

AT变速箱能有以上的特性离不开一个内部一个核心组件——行星齿轮机构，依靠不同形式和数量的行星齿轮机构，AT变速箱可以实现广域范围的减速增扭和增速减扭，同时也具备多个执行挡位以匹配不同定位的汽车产品。如果你也想更深入的了解AT变速箱的换挡逻辑，那就先跟我一起从行星齿轮机构学起吧。

什么是行星齿轮机构，它有什么特点？懂的人表示很简单，不懂的人看着2D结构图一会儿就转晕了，所以一开始我们不要从它如何实现换挡入手，先来看看为什么它叫“行星齿轮”。这是因为它的结构就和太阳系一样，中间有太阳，旁边是几大行星，行星自己旋转同时绕着太阳公转，由于齿数的原因，会产生变速作用，达到变速/减速的目的。

我们再来看看它的结构，以最简单的单排行星齿轮组来举例，它是由四个部分组成，中心红色的太阳轮、绿色的行星架、中间的黄色行星齿轮和最外圈的齿圈，由于内部的行星齿轮与绿色的行星架固定在一起，所以在太阳轮转动的同时，周围黄色的行星轮不仅能实现自转也能绕着太阳轮进行公转。行星齿轮组有一个特点，就是内部的齿轮处于常啮合的状态，不会出现因为打滑的状态，因此在行星齿轮组这个机构中我们认为它不存在动力损失。

关于行星齿轮组的结构组成我们已经了然于心，那么接下来我们就讲讲它是如何实现减速增扭和增速减扭的。相信大家都骑过能变速的自行车吧，当我们爬坡的时候往往会把前面与脚踏连接的齿盘换到最小直径，后面与车轮连接的齿盘换到最大直径，这样就可以相对省力的爬坡了；而当我们在平路骑行想要获取最高速度的时候，往往会把前面的齿盘换到最大，后面换到最小，这样我们在有限的踩踏频率下就可以获得更快的骑行速度。这其中的变速原理说白了就是不同齿轮之间齿数的比值，当主动轮（与脚踏连接）选择直径大齿数多，从动轮（与车轮连接）选择直径小齿数少的时候，主动轮转一圈，从动轮可能就要转好几圈，相反也是如此。

假设我们去爬一座100米高的山，台阶有1000节，想要用最快的方法爬到山顶，就需要一步迈好几节台阶，很显然这样是最费力的，但也是最快到达山顶的；那么我们如果一步一个台阶的上，悠悠达达的爬到山顶，那么虽然时间上慢了，但是并不会感觉很累。这其实就是我们所说的减速增扭和增速减扭。

建立在刚才的理解之上，我们来思考下行星齿轮组是如何实现减速增扭和增速减扭的。我们还是以这个最简单的行星齿轮组举例，它的太阳轮、行星架和齿圈都可以作为输入轴和输出轴，类比我们刚才所说的主动轮和从动轮。也就是说，可以有三条转动轴允许动力输入/输出，还可以用离合器或制动器之类的手段，在需要的时候限制其中一条轴的转动，剩下两条轴进行传动，这样一来，互相啮合的齿轮之间的关系就可以有多种组合。这时你会发现行星齿轮好像没起到什么作用，就是在打酱油，但其实不然，它在其中起到了一个传递扭矩的作用。

我们假设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3，齿数分别为Z1、Z2、Z3；齿圈与太阳轮的齿数比为α。根据能量守恒定律，我们可以推导出两个计算公式：n1+αn2-(1+α)n3=0 和Z1+Z2=Z3。由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在太阳轮、齿圈和行星架这三个基本构件中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一元件固定不动(即使该元件转速为0)，或使其运动受一定的约束(即该元件的转速为某定值)，则机构只有一个自由度，整个轮系就可以按照一定的传动比传递动力，下表展示了行星齿轮机构各种运动情况：

上表已经明确的展示出单排行星齿轮机构的减速增扭和增速减扭运转逻辑，细心的你肯定也发现了，这其中没有空档和直接挡。这就要利用刚才推导出的公式了，当n3= n1 或n2= n3 时，同时可得n1= n2= n3。故，若使三元件中的任何两个元件连成一体旋转，则第三元件转速必与二者转速相等，即行星排按直接挡传动，传动比i=1。空档其实更加简单，当所有元件都不受约束，可以自由转动，则行星齿轮机构失去传动作用，此种状态相当于空挡。

如果到这里你还能听懂的话，说明你已经对行星齿轮机构产生了好感，至少会认为这个发明是个好东西。或许你会问，单个行星齿轮组就能实现8个挡位的变速么？其实不是，目前市面上的8AT变速箱至少会通过两个行星齿轮组实现8个挡位的变换，而且其中会出现更为复杂的拉维纳机构以及更多的离合器和制动器。因此这里我们不去深究第二代长安CS75 PLUS上爱信8AT的换挡逻辑，只需要了解变速箱的核心部件——行星齿轮组就可以了。

拥有了上面的知识积累，我们就很好理解AT变速箱的几大优点。首先就是换挡平顺，由于变速器内部采用数个相同的行星轮，均匀分布于中心轮周围，从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡。另外也使参与啮合的齿数增多，故行星齿轮组传动运动平稳，抗冲击和振动的能力较强，工作较可靠。

其次就是传动效率高，由于行星齿轮传动采用了对称的分流传动结构，即使它具有数个均匀分布的行星齿轮，使作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力相互平衡，有利于提高传动效率。一般来说8AT变速箱的传动效率能达到88%-90%之间，要高于CVT变速箱的80-88%。

第三点就是承载扭矩的能力强，这个特点是由行星齿轮传动的结构等内在因素决定的，用几个完全相同的行星齿轮均匀的分布在中心轮的周围来共同分担载荷，因而使每个齿轮所受的载荷较小，相应齿轮模数就可较小。在均载情况下，随着行星轮的增加，其外形尺寸随之减小。

性能上的均衡并不能成为国人追捧的唯一原因，文章开头我也说了，豪车代言也会增加爱信8AT在国人心中的信仰值。就比如我们熟知的沃尔沃、宝马、奥迪、路虎等品牌旗下车型都曾使用过爱信8AT变速箱，这会让消费者有一种错觉，那就是在传动系统上，国产车和豪华品牌车型是一样的。其实不然，8AT不仅仅只有爱信“代言”，还有另一家国际知名的企业同样制造8AT，那就是采埃孚8AT，而两者的主要区别就是发动机的排放顺序，爱信更适合横置摆放的发动机，而采埃孚更适合纵置摆放的发动机。这也就解释了为什么很多国产车的8AT变速箱会首选爱信的。

国人钟爱爱信8AT的第三点就是性价比了，试想一下，一台售价区间落在12.49-14.99万元的第三代长安CS75 PLUS（这还不算官方现金优惠9000）就用上了成本2-3万的变速箱，相比那些同样售价10几万的国产车用双离合变速箱来说，肯定是长安CS75 PLUS更值啊。综上所述，我认为爱信8AT变速箱能延续到刚刚上市的第三代长安CS75 PLUS上就是源于消费者的认可。当然好马配好鞍，第三代长安CS75 PLUS依旧沿用了蓝鲸NE平台的1.5T发动机和蓝鲸2.0T发动机，发动机具备的前沿科技也让第三代长安CS75 PLUS兼顾动力、耐久、油耗和排放多层面的要求。

在耐久性上，长安汽车在2020年秀的一波操作，感兴趣的朋友可以搜索一下。通过线上直播的方式，对蓝鲸NE 1.5T高压直喷发动机展开连续10天、保持5500转、不低于200+小时极限运行测试。这次测试的条件相当于车辆保持时速200公里每小时连续行驶10天，这是对发动机可靠性、稳定性的极大考验，这波操作直接让蓝鲸NE发动机平台的1.5T引擎名声大噪。

足够优秀的动力平台才会诞生出优秀的引擎，那么蓝鲸NE平台有哪些技术背书呢？首先来说一下低压锻造双出口IEM（集成式排气歧管），我们知道排气歧管主要就是收集发动机废气，缸盖主要作用是密封气缸，车辆在冷车启动时，单靠发动机缸体预热，水温上升得非常慢。将排气歧管集成在缸盖内，利用排气歧管和缸体散发的热度一同加热水温，热车时间就会大大缩短，减少冷车启动的耗油量。

排气歧管集成在缸盖内，废气的路程长度也缩短了，废气也能更快地到达涡轮器中，这样涡轮的迟滞性得到了改善。而在发动机高负荷时，冷却液也可以对车辆的排气歧管起到降温的作用，当排气温度降低之后，尾气中的污染物含量会明显降低，这有助于发动机满足更严苛的国六环保法规，可谓一举多得。

虽然这次我没有拍摄到最新上市的第三代长安CS75 PLUS，但是大家不用担心，因为燃油版车型的动力总成没有改动，可以说是依旧很靠谱。作为升级点，第三代长安CS75 PLUS增加了类似UNI-K上的智电 iDD插电混动系统，也就是说第三代长安CS75 PLUS出混动版本了，有机会我也会借车试一试的，到时候在来分享混动系统的科技原理。其实看到这里，文章也已经过半了，剩下的篇幅我会重点介绍下眼前的第二代长安CS75 PLUS在设计、配置上的优势。虽然第三代车型已经上市，但是也只有前脸进行了改动，不妨碍我接着说第二代车型。对长安CS75 PLUS不是很刘了解的朋友可以继续阅读。

我们先从外观说起，“鲸尾击浪格栅”是第二代长安CS75 PLUS的专属设计，其中的每一个“V”型设计都源于长安LOGO中的46.7度夹角。第二代长安CS75 PLUS的智慧就藏在这个格栅里，因为新车带有主动进气智能格栅，可以自主调节格栅开闭，具体工作原理我们不在这里赘述了。