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加特可9AT技术浅析

2022-01-19 15:48:23·  来源：汽车动力总成  
　
说到加特可，大家往往会联想到其CVT变速箱。的确如此，加特可目前在广州和苏州都有生产基地，仅仅广州基地从2009年投产至今已经生产了800万台，其产品广泛应用于
说到加特可，大家往往会联想到其CVT变速箱。的确如此，加特可目前在广州和苏州都有生产基地，仅仅广州基地从2009年投产至今已经生产了800万台，其产品广泛应用于日产、三菱、雷诺等车型，广泛为中国消费者所接受；然而又不仅如此，加特可其实也还生产AT，如4AT和7AT，不过今天的主角是高端大气上档次的9AT。
说到9AT，大家往往想到的是ZF 9HP、GM 9T50、或奔驰的9G-Tronic，他们这几款确实在中国市场上已经站稳脚跟，ZF和GM的为横置，奔驰的为纵置。当然，现在也不能不提长城炮上所有用的纵置9AT这个后起之秀，我们静待其市场表现吧。加特可的这款9AT，不为大家所熟知，主要有两个方面的原因：其一是其上市时间晚，直到2019年才开始上市；其二是目前还没有登陆中国市场，主要在美国市场，用于日产Titan车型。那么，加特可这个9AT到底是什么样的呢，让我们一起来看看吧。
01、多档AT的优势
由于整车厂对动力性、响应和燃油经济性的孜孜不倦的追求，对多档位变速箱这种宣传效应的偏好，AT档位朝着越来越多的方向发展。档位越多，速比宽度越大，低速起步时的加速性越好，高速时发动机的转速越低，经济性越好。但由于增加档位以后，变速箱行星排数量、离合器数量和其他复杂的零件都会增加，重量和体积往往都会增大，如果不控制好重量，多速比所带来的优势会被削弱或抵消；如果控制不好体积，前舱布置面临很大困难，这一点对于横置变速箱来说尤为重要。下面看看加特可9AT在这两个方面的情况，我们以其7AT为对比对象：
由此可见，9AT在长度和重量方面，均比7AT减少了10%以上，在这个前提下，9AT的优势是显而易见的。
02、结构和基本参数
该9AT核心机构为4个行星排和6个离合器（制动器），具体参数如表所示：

从这个表格可以看出，9AT控制重量的方案有以下几点：
（1）优化设计了行星排，使用更少的换档元件数量；
（2）壳体采用镁合金，较铝减少重量约2/3；
（3）油底壳采用塑料，进一步减重；
（4）采用铝螺栓。

03、9AT速比及档位
加特可及其余三款9AT行星齿轮组速比如下表：
从以下几个方面来分析：
（1）速宽
速宽是指最大速比与最小速比的比值，速宽越大，低速时动力性和高速巡航时经济性都比较好。因此可以看出，ZF的速宽最大，加特可的速宽与奔驰的相当。通用的速宽最小，其油耗相对较差。
（2）速比级差
速比级差是指低档位的速比与下一档速比的比值，如一二档级差为1档速比与2档速比的比值。级差越小，换档后发动机转速差越小，换档越平顺。一般来说，变速箱速比级差有两种：几何级差和渐变速比级差。几何级差即相邻每两个档位之间的速比级差为一常数，速比为一等比数列，一般用于商用车，在等车速换档时，发动机的换档转速相同。渐变速比级差是指速比级差随着档位升高而呈一定规律降低，一般用于乘用车，在低档位换档时，保证动力性，但发动机转速差大；在高速换档时，转速差相对较小，保证经济性和平顺性。下图为各档位的速比级差，从图可以看出，加特可、ZF、奔驰的9AT速比级差基本一致，大体呈下降的渐变速比级差。而通用的就不一样，先降后升再降，前5档级差小，换档平顺，高速段反而级差大，导致高速换档平顺性降低。
（3） 最大速比和最小速比
变速箱总速比会在行星齿轮组的基础上，再增加一个主减速比。假设主减速比一样的话，ZF和通用的最大速比小，可能是由于用于横置平台，动力性要求不高。ZF的最小速比0.48，估计用的时间比较少。
总的来说，加特可的速比与奔驰的差不多，没有明显的短板。
04、结构简图
各行星排和换档元件的连接关系如下图所示：
05、零件设计
（1）轴承设计
所有的旋转件都以输入轴为旋转轴，其支撑由之前7AT的衬套改称轴承，进一步减小拖曳扭矩从而提高效率。
（2）液力变矩器
液力变矩器在锁止后，一般都通过扭转减振器来衰减发动机的转速波动，但近年来，有一种离心摆减振器流行起来，广泛应用于DMF、离合器等，离心摆减振器可以在用较小惯量实现大惯量才能实现的减振效果。加特可9AT 在TC上安装了6块离心摆。
06、结语
加特可9AT和奔驰9AT速比很接近，速比设置还速算合理，大家可以去网上找一下奔驰9AT的结构图对比一下。从CVT8到9AT，变速箱类型进一步完善，也是一个巨大进步。
参考文献：
https://www.jatco.co.jp/
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