這算是自排還是手排變速箱??
感覺好威~
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  作者．攝影/超越車訊自從VW推出雙離合器自手排DSG變速箱後，敏捷的換檔速度加上優異的扭力傳輸效能，超越自排系統的極限，Ford、BMW、Porsche紛紛加入雙離合器自手排的行列，同時帶動國內柴油乘用車的成長。然而自排系統真的會吹起輓歌了嗎？那就太小看自排的能耐！ 手自排成敗關鍵 扭力轉換器 自排變速箱問世已超過一甲子年了，經多次改良後，目前幾乎都是「液壓扭力轉換器+行星齒輪組」的組合，此設計的優劣如下：  優點 結構簡單 自排變速箱的結構雖然比傳統手排變速箱複雜，但是和雙離合器自手排相較，卻又顯得簡單許多，因此在生產成本方面僅比手排系統貴一些，卻得以享受免踩離合器、降低手部疲勞度的便利性，多花一點錢絕對值得！ 檔位切換容易 傳統手排靠排檔桿帶動同步環，切換各檔位齒輪的接合，如果要改為自動控制取代排檔桿，必須要有作動行程較長的液壓結構，相較下自排系統所使用的行星齒輪組則簡單許多，只要選擇固定內齒輪、外齒輪、行星齒輪中的一者，即可達到齒比切換的目的，不需要同步環，也不需要液壓推桿，可降低研發與生產成本。   可靠耐用扭力轉換器採用液壓原理，沒有手排變速箱離合器的金屬摩擦問題(離合器使用壽命約10萬公里)，此外自排齒輪箱內沒有同步環，亦沒有手排系統的金屬撞擊耗損問題，因此自排變速箱的壽命往往可達30萬公里以上，而且沒有什麼消耗性零件，通常自排變速箱的故障問題都是來自控制液壓油的電磁閥，或是變速箱油過熱潤滑不良，造成局部零件磨損，主要結構並不會故障。 舒適性佳 扭力轉換器最大優點就是「柔順」，換檔時為優異的緩衝器，起步加速則是相當順暢，除非故障否則不會有嚴重的加速震動問題，手排系統如欲達到此平順的水準，則是相當考驗駕駛者的技術。 缺點 齒比調整不易 行星齒輪組的檔位齒比變化，並非藉由單一行星齒輪組達成，必須結合2~4套行星齒輪組相互配合，才能變化出多種檔位齒比，因此自排變速箱調整單一顆齒輪的齒數後，就會影響多組甚至所有檔位的變化，可說是「牽一髮而動全身」，檔位設定好後，並沒有單一檔位微調空間，僅能調整終傳比，因此同一顆自排變速箱，應用在大小不同的車型上確實有調校上的不便，少數例外為Honda的自排系統，堅持使用傳統手排變速箱的平行軸齒輪，主要目的就是便於調整齒比。 慣性阻力大 自排的設計，四速自排需要兩套行星齒輪組，五、六速自排需要三套行星齒輪組，七速與八速自排則需要四組，檔位變化時必須牽動多組齒輪同時進行減速工作，從機械結構來看，減速齒輪愈多摩擦耗損愈大，因此在雙離合器自手排問世前，單離合器的自手排已經運用在許多歐系小車上，目前仍未被淘汰，正是因為傳統手排的平行齒輪對節能確實有幫助。 液壓耗損大 扭力轉換器並非「直接傳動」結構，引擎飛輪與齒輪間會有轉速差，此滑差就是扭力轉換器的液壓耗損，轉化成熱能逸散到大氣中，昔日因扭力轉化器很方便，駕駛者無須擔心離合器控制不當造成引擎熄火， 換檔速度慢 因為行星齒輪並沒有同步環，換檔時對於齒輪間的轉速差控制，主要依賴扭力轉換器釋放液壓達成緩衝作用，作動過程慢，換檔速度快則會犧牲舒適性，並且會加速齒輪磨損。 綜觀以上論述，事實上自排變速箱並沒有致命的缺點，光是生產成本低與可靠耐用這兩項優勢，自排系統已能立於不敗之地，但是在油價高漲的今日，加上環保意識高漲，車廠與消費者愈來愈關切扭力轉換器的效能問題，嚴苛的歐盟廢氣排放規範，則是雙離合器變速箱催生的一大推手！雖然Nissan與Mitsubishi等日系車廠都有使用雙離合器變速箱的車型，但是生產與研發的主要廠商都是源自歐洲。 照VW旗下車型搭配DSG變速箱的比例來看，目前已普及於四缸與六缸引擎，未來勢必會拓展至八缸動力，自排雖然沒有消失，但未來只會應用在小排氣量自然進氣汽油引擎，配至於入門等級的小型車上，無疑是邊緣化的二線產品！DSG究竟有何魅力？且看以下分析。   自手排高本益比 DSG崛起VW近兩年來於全球汽車市場銷售成績不斷成長，除了一流的工藝品質外，DSG變速箱與缸內直噴科技都是重要關鍵，既然雙離合器變速箱效能優異，為何其它車廠不全面跟進？ 優點 DSG雖然是複雜的雙離合器結構，卻具備體積小、檔位多的優勢，七速的DSG變速箱可以和橫置四缸引擎搭配，使用在C級距的房車上，目前七速以上的自排系統僅能以縱置方式，應用在大型家庭房車上，體積與重量方面DSG顯然占盡上風。 換檔速度方面，雙離合器自手排最快可達0.02秒，自排系統則是難以突破0.2秒；傳輸效能方面更是自手排系統的主要訴求，採用扭力直接傳動，引擎轉速與齒輪間沒有滑差問題；整體而言，自排變速箱的缺點，DSG則是完全摒除在外，但是自排的優點，卻成為DSG的盲點！ 缺點 結構複雜 DSG體積雖小，但是內部結構卻很複雜，研發成本高，高加工精密度亦增加生產成本，再加上內部油壓通道很窄，對於油的品質要求很高，不能容許任何雜質通過，變速箱內部需要高密度的濾油芯，組裝過程也必須在無塵室內進行，無法使用現行的變速箱生產線，日後維修也必須送回原廠在無塵室內拆解，背後帶來的高製造成本與高維修費用，為普及化蒙上一層陰影。 專利限制 DSG的關鍵結構「同軸式雙離合器」，為VW與變速箱大廠Borg-Warner合作研發的專利，雖然Getrag、ZF皆有生產雙離合器自手排，供Ford、BMW、Nissan、Porsche等車廠使用，但是關鍵零組件依然源自Borg-Warner，其它變速箱大廠並非無製造能力，而是受到專利權限，因此目前只有VW集團能將雙離合器變速箱普及化，其它車廠只能少量採購應用在高級車款上。 維修昂貴 DSG問世之初，動力接合設計為濕式多片離合器，起步時與傳統手排變速相一樣，離合器處於半接合狀態，會有摩擦耗損，雖然原廠強調DSG的結構有別於一般手排的單片乾式離合器，雙離合器結構不屬於消耗品。但是略懂機車引擎的讀者都知道，打檔車幾乎都是採用濕式多片離合器，使用時依然會耗損，同樣會有需要更換的一天，加上DSG變速箱離合器結構完全包覆在本體內，維修的代價超過六位數！ 事實上Borg-Warner並沒有漠視此問題，DSG之後推出單片乾式離合器七速系統，承受扭力較小，搭配在扭力輸出25kgm以下的小排氣量引擎，離合器結構獨立於變速箱本體外，更換容易，可降低維修成本，不失為兩全其美的設計。 從造車工藝的角度來看，DSG確實有完全取代自排的本事，結構複雜並非難以克服的問題，只要生產規模夠大，成本就能壓低，事實上專利權問題才是雙離合器變速箱普及化的最大障礙，然而其它變速箱大廠亦不甘臣服於Borg-Warner的膝下，於是針對既有的自排系統加以研發，出現多元的「變形」設計。  敏捷順暢低耗損 自排的反撲 研發一套超越DSG的新變速箱系統挑戰度太高，於是各大變速箱廠選擇改良既有的自排系統，雖然不能達到DSG的水準，但是換檔速度已超越手排變速箱，性能表現符合多數消費者的需求。 M.Benz AMG Speedshift MCT七速變速箱 為了讓性能車換檔自動化，並維持多檔位與換檔靈敏等優勢，BMW新M3與Z4選擇採用Getrag生產的雙離合器變速箱；死對頭M.Benz向來不將變速箱研發交由外人之手，之前花費大筆資金研發7G-Tronic全球第一具七速手自排，如今怎能向Borg-Warner低頭？ 於是M.Benz選擇研發自家七速類自手排系統，以7G-Tronic為基礎，保留齒輪箱結構設計，扭力轉換器則是以多片式離合器取代，研發出AMG Speedshift MCT七速變速箱，整體設計就是自排與手自排的合體，結構上沒有雙離合器那般複雜，但是扭力傳輸方式則進化為直接傳動，而且可以承受100kgm極大的扭力，首先應用在性能車款SL63AMG上，新E63AMG亦使用這套系統。 為了達到柔順的換檔特性，Speedshift MCT的多片式離合器具備兩組彈簧緩衝器，降低換檔瞬間對齒輪箱造成的衝擊，實際加速感受則是相當接近自手排的感受，最快換檔速度可達0.1秒，比傳統手排系統快，雖然還是比不上DSG或Porsche的PDK雙離合器系統，但是對多數性能玩家而言已經相當夠用了，畢竟在一般道路上的駕馭激烈程度不比F1，很難感受出0.05秒的差異！  Nissan 370Z就昔日350Z而言，五速手自排的加速表現就是少了一份快感，換檔慢、齒比落差大，急加速時也覺得油門反應慢半拍，此時不禁感嘆此車搭配六速手排才是王道！從350Z演化為370Z，除了排氣量的增進外，五速手自排亦同時更換為七速手自排，除了多兩個檔位齒比更加綿密之外，換檔速度也有很大進步。 目前不單是一般乘用車有全面自排化的趨勢，連性能車駕駛也不太願意踩離合器過日子！連Lamborghini等超跑都不強調手排至上，Nissan的Z跑車手排買家同樣處於萎縮狀態。原廠為了讓自排系統媲美手排變速箱的性能，於是特別打造強化型手自排變速箱，行駛間除了在1檔外，2檔之後扭力轉換器則是經常處於鎖定狀態(一般變速箱只有在最高檔位定速行駛時，才能將扭力轉換器鎖定)。 此七速手自排最快換檔速度可縮短至0.5秒內，與純手排變速箱的換檔速度相當(0.3~0.5秒)，讓駕馭自排車型猶如手排系統一樣暢快。經試車組親身體驗，於山道上全力衝刺時，換檔瞬間如同手排車型一樣會有彈射的快感！降檔同樣會有明顯的引擎制動現象，油門反應相當直接，踩多深就跑多快，駕馭感受貼近自手排系統。 BMW 八速手自排 BMW雖然捨棄自家SMG單離合器自手排系統，投入Getrag雙離合器自手排的懷抱，但是因為價格因素，不適合普及於一般房車，於是發展出一套八速自排系統，結構與M.Benz的7G-Tronic系統相當類似，在扭力轉換器前端增添一組彈簧緩衝器，內部則是和370Z一樣採用強化結構，扭力轉換器於換檔之後將適時鎖定，扭力傳輸直接，避免動能流失。 這具自排變速箱的扭力轉換器多了彈簧緩衝裝置，加上綿密的齒比、強壯的齒輪結構以及電子油門對引擎轉速的控制，降檔時可以採用跳躍方式，直接從六檔降至四檔也不會有頓挫問題，引擎會自動提昇轉速降低衝擊，不需要按照六-五-四的順序，反應更為靈敏，不過Porsche的PDK變速箱可以從六檔直接降到二檔！事實上新八速自排只有略做性能調校，並沒有取代自手排的可能，不過這種扭力轉換器結構勢必會普及於所有自排系統，未來自排動力的油耗表現將愈來愈貼近純手排的水準。  Two Mode Hybrid系統 自排的行星齒輪結構節能功效雖然不及平行齒輪，但是行星齒輪能透過馬達系統，做出無段變速的神奇功效，此技術最先被應用在Toyota的Hybrid系統上，設計原理乃是以馬達驅動行星齒輪組包夾於中央的「衛星齒輪」，在減速過程產生逆轉，可增加減速比，並隨著逆轉速度加快，減速比例亦隨之增進，若是以反方向運轉，則是降低減速比。 無庸置疑此結構不但複雜，調校方面亦是困難重重，因此Toyota的Hybrid系統問世超過十年後，才出現類似的產品，那就是Two Mode Hybrid系統，由M.Benz、BMW、GM等大廠聯合開發，目前僅少量應用於BMW X6 Hybrid等車型。 總結報告 自排變速箱經過強化或改良後，性能表現依然可以滿足多數消費者需求，加上可靠的結構與低故障率，目前依然是主流產品。未來趨勢性能車漸漸採用雙離合器系統，但是多數車輛依然維持原有自排設計，畢竟影響加速與油耗表現的關鍵，變速箱只是一部份而非全部，好的變速箱只是忠實呈現引擎應有的馬力，並沒有加成功效，千萬別中了雙離合器的毒，認為配置此系統者都是好車，事實上雙離合器變速箱有可能像Hybrid車型一樣，車齡超過五年後必須付出高維修費的代價！ |
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