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加特可9AT技術(shù)淺析

2022-01-19 15:48:23·  來源：汽車動力總成  
　
說到加特可，大家往往會聯(lián)想到其CVT變速箱。的確如此，加特可目前在廣州和蘇州都有生產(chǎn)基地，僅僅廣州基地從2009年投產(chǎn)至今已經(jīng)生產(chǎn)了800萬臺，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于
說到加特可，大家往往會聯(lián)想到其CVT變速箱。的確如此，加特可目前在廣州和蘇州都有生產(chǎn)基地，僅僅廣州基地從2009年投產(chǎn)至今已經(jīng)生產(chǎn)了800萬臺，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于日產(chǎn)、三菱、雷諾等車型，廣泛為中國消費者所接受；然而又不僅如此，加特可其實也還生產(chǎn)AT，如4AT和7AT，不過今天的主角是高端大氣上檔次的9AT。
說到9AT，大家往往想到的是ZF 9HP、GM 9T50、或奔馳的9G-Tronic，他們這幾款確實在中國市場上已經(jīng)站穩(wěn)腳跟，ZF和GM的為橫置，奔馳的為縱置。當(dāng)然，現(xiàn)在也不能不提長城炮上所有用的縱置9AT這個后起之秀，我們靜待其市場表現(xiàn)吧。加特可的這款9AT，不為大家所熟知，主要有兩個方面的原因：其一是其上市時間晚，直到2019年才開始上市；其二是目前還沒有登陸中國市場，主要在美國市場，用于日產(chǎn)Titan車型。那么，加特可這個9AT到底是什么樣的呢，讓我們一起來看看吧。
01、多檔AT的優(yōu)勢
由于整車廠對動力性、響應(yīng)和燃油經(jīng)濟性的孜孜不倦的追求，對多檔位變速箱這種宣傳效應(yīng)的偏好，AT檔位朝著越來越多的方向發(fā)展。檔位越多，速比寬度越大，低速起步時的加速性越好，高速時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速越低，經(jīng)濟性越好。但由于增加檔位以后，變速箱行星排數(shù)量、離合器數(shù)量和其他復(fù)雜的零件都會增加，重量和體積往往都會增大，如果不控制好重量，多速比所帶來的優(yōu)勢會被削弱或抵消；如果控制不好體積，前艙布置面臨很大困難，這一點對于橫置變速箱來說尤為重要。下面看看加特可9AT在這兩個方面的情況，我們以其7AT為對比對象：
由此可見，9AT在長度和重量方面，均比7AT減少了10%以上，在這個前提下，9AT的優(yōu)勢是顯而易見的。
02、結(jié)構(gòu)和基本參數(shù)
該9AT核心機構(gòu)為4個行星排和6個離合器（制動器），具體參數(shù)如表所示：

從這個表格可以看出，9AT控制重量的方案有以下幾點：
（1）優(yōu)化設(shè)計了行星排，使用更少的換檔元件數(shù)量；
（2）殼體采用鎂合金，較鋁減少重量約2/3；
（3）油底殼采用塑料，進一步減重；
（4）采用鋁螺栓。

03、9AT速比及檔位
加特可及其余三款9AT行星齒輪組速比如下表：
從以下幾個方面來分析：
（1）速寬
速寬是指最大速比與最小速比的比值，速寬越大，低速時動力性和高速巡航時經(jīng)濟性都比較好。因此可以看出，ZF的速寬最大，加特可的速寬與奔馳的相當(dāng)。通用的速寬最小，其油耗相對較差。
（2）速比級差
速比級差是指低檔位的速比與下一檔速比的比值，如一二檔級差為1檔速比與2檔速比的比值。級差越小，換檔后發(fā)動機轉(zhuǎn)速差越小，換檔越平順。一般來說，變速箱速比級差有兩種：幾何級差和漸變速比級差。幾何級差即相鄰每兩個檔位之間的速比級差為一常數(shù)，速比為一等比數(shù)列，一般用于商用車，在等車速換檔時，發(fā)動機的換檔轉(zhuǎn)速相同。漸變速比級差是指速比級差隨著檔位升高而呈一定規(guī)律降低，一般用于乘用車，在低檔位換檔時，保證動力性，但發(fā)動機轉(zhuǎn)速差大；在高速換檔時，轉(zhuǎn)速差相對較小，保證經(jīng)濟性和平順性。下圖為各檔位的速比級差，從圖可以看出，加特可、ZF、奔馳的9AT速比級差基本一致，大體呈下降的漸變速比級差。而通用的就不一樣，先降后升再降，前5檔級差小，換檔平順，高速段反而級差大，導(dǎo)致高速換檔平順性降低。
（3） 最大速比和最小速比
變速箱總速比會在行星齒輪組的基礎(chǔ)上，再增加一個主減速比。假設(shè)主減速比一樣的話，ZF和通用的最大速比小，可能是由于用于橫置平臺，動力性要求不高。ZF的最小速比0.48，估計用的時間比較少。
總的來說，加特可的速比與奔馳的差不多，沒有明顯的短板。
04、結(jié)構(gòu)簡圖
各行星排和換檔元件的連接關(guān)系如下圖所示：
05、零件設(shè)計
（1）軸承設(shè)計
所有的旋轉(zhuǎn)件都以輸入軸為旋轉(zhuǎn)軸，其支撐由之前7AT的襯套改稱軸承，進一步減小拖曳扭矩從而提高效率。
（2）液力變矩器
液力變矩器在鎖止后，一般都通過扭轉(zhuǎn)減振器來衰減發(fā)動機的轉(zhuǎn)速波動，但近年來，有一種離心擺減振器流行起來，廣泛應(yīng)用于DMF、離合器等，離心擺減振器可以在用較小慣量實現(xiàn)大慣量才能實現(xiàn)的減振效果。加特可9AT 在TC上安裝了6塊離心擺。
06、結(jié)語
加特可9AT和奔馳9AT速比很接近，速比設(shè)置還速算合理，大家可以去網(wǎng)上找一下奔馳9AT的結(jié)構(gòu)圖對比一下。從CVT8到9AT，變速箱類型進一步完善，也是一個巨大進步。
參考文獻(xiàn)：
https://www.jatco.co.jp/
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