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福特纵置10AT自动变速器技术解析

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作为世界上最大的汽车生产商之一,福特汽车拥有超过110年的历史。旗下拥有福特(Ford)和林肯(Lincoln)等汽车品牌。经过百年的沉淀积累,技术实力自不必多说,发动机以及变速器等核心零部件均为福特自制。本文主要从技术层面解析福特汽车的集大成产品同时也是目前市场上最先进的(暂时这么说吧)自动变速器-纵置10AT自动变速器,搭载在福特F-150,代号10R, 同时兼容四驱接口。

放眼整个汽车行业,自己进行变速箱研发以及生产的车企可谓屈指可数,为了减少研发成本,大多数车企会直接采用爱信、采埃孚等成熟的变速箱产品。但这些专注于变速箱研发的企业生产的毕竟是通用化的产品,无法针对单独的车型匹配做到绝对的完美。于是福特自己的10AT自动变速器应运而生。
²10AT自动变速器有何来历
有新闻报导福特和通用在2013年即宣布合作研发生产两款全新的自动变速器,代号10R80适合纵置平台的10速自动变速器正是他们的产物之一,虽然两家合作研发10R80自动变速器,但是却分开生产制造,福特的10R80在美国密歇根州利沃维雅工厂制造;通用则在密歇根州缪勒斯动工厂制造。而且搭载在各自的车型上,通用首款搭载的车型是需佛兰新科迈罗,福特则在10R80的基础上改进升级出更多匹配自家发动机的10R系列产品,主要搭载在F-150,探险者以及林肯飞行家等多款车型中。

²Key Design Features

10R系列变速器,其中“10”代表着有10个前进挡位,“R”为纵置平台的后驱或四轮驱动,“80”则是代表着可承受最大的输入转矩为800N·m。

10AT整体结构非常紧凑,整体尺寸几乎等同于ZF的8AT-8HP, 壳体采用铝合金铸造而成,整体重量仅为106Kg。第一挡传动比为4.70:1,而第十挡传动比则为0.64:1,所以整体齿比范围为7.34。相比ZF采埃孚的横置9AT齿比范围9.819、ZF纵置8AT的7.8、奔驰9G齿比范围9.16,10R80整体齿比范围并不算宽广。

大家都知道,变速器内部传感器可以实时监控变速器的运行状态,选择更好的换挡时机,达到更舒适的换挡舒适性,同时更好的监控变速器硬件的运行状态,更好的使用寿命。10R80变速器内部含有4个转速传感器,一个油温传感器,以及一个挡位传感器,配合完美匹配的软件控制,使得变速器拥有比保时捷7挡PDK换挡相应更快的速度。
日常驾驶变速箱甚少采用逐挡升降,在节气门部分开启的加速中,通常采用跳挡的方式,如从起步第1挡跳转至第3挡,然后第5挡,紧接着到超速或直接传动比齿轮,6、7、8挡。同时降挡也采用相同的逻辑,可以从第10挡一下子跳转至第8挡,再到第5挡、第3挡、第1挡。这样的换挡策略主要考虑的是整车动力性经济性考虑。只有在全油门时,变速器才会逐级升档,可让发动机保持最佳的动力输出,或者在手动模式下可以实现逐级升降挡。

第十挡的传动比为0.636,相比与通用的8AT的最高档传动比0.65并没有下降太多,但也对高速行驶时有效降低发动机转速,提高燃油经济性。10R80变速箱第九挡的为0.689,与最高挡传动比相差仅为8%,因而10挡降9挡几乎感觉不到顿挫。福特F-150 Raptor在约104km/h时便自动挂上第10挡,同时也只有在轻载时才可上第10挡。当车辆重载/拖拽或者处于运动模式下,车辆最高只能升至第9挡,如此有助于车辆发挥更大的动力。
  从变速器的刨面图可以看出,变速器采用4组行星齿轮组以及6组离合器即可组合出10种正向速比和1种倒挡速比,相比于8AT变速器仅多出一组离合器,相比于市场上同为10AT产品的讴歌车型,少一组离合器,布置更紧凑且整体复杂程度并没有增加太多。

从换挡关系图中可以看出每个挡位在挡时会同时由至少4个离合器处于结合的状态,确保换挡可靠性,这样可以有效避免出现换挡性能之类的故障。

福特这款10AT的确很先进,齿比也是相当密集,同时最高档的传动比也较低,整体有效提升燃油经济性。10AT在硬件通用性较高,平台化衍生的基础上,成本应该会有所压缩,内部结构没有过于复杂,同时可根据不同车型进行调整,其他的耐久性能就看市场表现如何了。
以上为个人愚见,不足之处还请指正。

全文完~

来源:电动新视界
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首次发布时间:2023-06-14
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