《Subaru CVT無段變速箱》緣起與改進(一)《Outback》《Levorg》準車主最關心的事!

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▲預計今年4月16日發表的Subaru Outback 2.5是目前的旗艦車款

如題,為何說是Subaru Outback與Levorg車主最關心的事?因為今年4月16日Outback 2.5在台上市,今年底大改款Levorg 1.8T也即將登台,這二款車的共同點除了上好幾回合分析過的水平對臥引擎之外,還有一個關鍵就是「改良過」的CVT無段變速系統。

但是在討論「改什麼」之前,要先瞭解一下Subaru為何要使用特別、特製、特規的《鍊條式CVT》,既非傳統AT、也非日系車款經常使用的《鋼片式CVT》或說是《鋼帶式CVT》也可以,但確定和「鋼彈」沒有關係,現實生活中的Subaru不是金剛、也不會變形。

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▲Subaru Outback

▲Subaru Levorg 1.8T預計2021年底登台

縱置引擎+對稱式AWD  變速箱二大難題

Subaru水平對臥引擎科技系列報導中曾提到一個設計關鍵,那就是水平對臥引擎「只有縱置」沒有橫置這種事,這也是Subaru與其它國民車款最大的不同與優勢。但問題來了,因為都是國民車款,所以競爭對手幾乎都使用成本較低的「橫置引擎+前輪驅動」,變速箱相對便宜而且具備多元性,6AT~10AT、CVT、單離合器、雙離合器、乾式、濕式、5MT、6MT、7MT、2WD、4WD…任君挑選,供應商也有好幾家,畢竟FF架構就是主流,多數車廠都往這方向走,向來只研發後驅與四驅車款的M-Benz、BMW也都紛紛前來爭食這塊大餅。因此Subaru堅持水平對臥引擎,讀者應該不難體會這種艱困的環境。

沒錯,Subaru在變速箱選擇方面最艱困的環境就是「價格非常不便宜」。日系變速箱供應商並非沒有專供縱置引擎使用的變速箱,但是都應用在什麼車款上呢?價格比較親民的有Infiniti Q50、Lexus IS,其上就是Lexus GS和LS,或者是Nissan 370Z、GT-R跑車。像是Infiniti QX50、Lexus RX這種體積較為龐大、價格較為高昂的休旅車「都還沒有使用到縱置引擎」,讀者應不難理解縱置引擎車款的售價有多高。Subaru如果搭配上述縱置引擎車款的變速箱,成本會增加多少?價格必須漲到多高?如此一來將失去和同級對手的競爭力。

再者,Subaru堅持「對稱式全時四輪驅動架構」獨步全球、唯我獨尊、鶴立雞群。但是面臨「再進化」的時候,就和水平對臥引擎一樣,最終就是搞死自己!怎說?因為對稱式AWD的變速箱結構為特殊規格,前軸差速器擺放的位置和其它縱置引擎4WD車款不一樣,變速箱內部的傳動、油壓、電控結構也不一樣,無法直接沿用其它車款的設計,簡單來說就是「沒有現成的可以撿」!

不論是現在或過去的變速箱大廠、四驅系統研發協力廠,都有辦法解決Subaru的難題,但是這些廠商都是幫哪些車廠或哪些車款解變速箱與四輪驅動上的難題呢?通常都是Land Rover、M-Benz、BMW、Audi、Porsche、Volvo…或者是Ford Focus RS、Volkswagen Golf R、Renault Megane RS…如此看來Subaru應該是不會和這些廠商合作,因為代價絕對不低!

▲水平對臥引擎這麼寬,不可能使出橫置設計,只能採用縱置設計。還有橫置與縱置的關鍵在於動力輸出軸的方向,不是看長寬比例,千萬不要搞錯,因此很多人都誤以為Subaru採用「橫置」引擎,其實它只是比較寬、比較扁而已…

▲從各種4WD結構來看,不難發現多數都是採用中方或右方等二種設計,只有Subaru採用左邊的對稱架構,獨一無二。

▲這是Subaru還停留在4AT年代的變速箱結構圖,前差速器位置與眾不同,導致內部可用空間不大,早期此空間塞入8AT有困難,還要配合特殊的AWD架構難度更高,加上成本問題,不得不轉型為CVT。

▲這就是Audi Multitronic鍊條式CVT的結構,因Audi只應用在縱置引擎上,所以造型與結構和日本的CVT變速箱很不一樣,更詳細的剖析下回合繼續執行。

▲這是日本慣用的鋼帶式CVT細部結構設計,和鍊條式CVT相較有何勝敗與優劣,因為有點複雜,所以同樣是留待下回合解答。

▲此為鍊條式CVT的主角,與鋼帶式CVT相比較,鍊條看起來粗壯、威武、剛強許多,但運作方式並非用「看」的,因為二者的工作原理截然不同。

理想目標是8AT  現實環境是CVT

於是乎Subaru在5AT時代的末後時期,面臨變速箱升級的頭痛問題,其實5AT可以升級至6AT,但是為了對應日益嚴苛的環保法規,減速比範圍必須達到7AT或8AT的範圍才能高枕無憂,以現行的5AT改成6AT只能暫渡一時非長久之計,和變速箱大廠合作研發8AT無疑是一勞永逸,但考量資金與成本問題,最終還是關起來自己搞最實際。沒錯,又是「工程師主導企業營運」的骨氣與堅持!

但Subaru能自己搞8AT嗎?答案是不行!變速箱和引擎都是非常專業的科技,雖然都是動力系統,但技術與科技層次截然不同,工程人員與相關設備亦是如此,Subaru並不專精自排變速箱這一塊,日系車廠中Toyota、Nissan、Honda、Mazda才有新變速箱研發能力。沒錯,Subaru不可能開發8AT或是雙離合器,就算技術、人才、設備都不是問題,也不合乎時間與經濟效益,因為其它廠商研發8AT的目的,都是賣給其它車廠爭取更好的收益,此外還有棘手的專利問題,Subaru下重本研發一顆「特規」8AT僅供自家車款使用顯然毫不實際。但是Subaru擁有足夠的四驅經驗與科技,鍊條與油壓機構對Subaru來說並不是問題,研發CVT變速箱似乎可行,而且可以節省很多時間與成本,否則如何與對手競爭?很多人可能不知道,Subaru其實是最早應用CVT變速箱的汽車品牌。

但另一個問題又來了,Subaru沿用已久的2.5升渦輪增壓水平對臥引擎雖然沒有缸內直噴系統,但最大馬力破300匹,最大扭力達43.0公斤米,即便日系變速箱大廠專精CVT研發與設計,但市售CVT變速箱所對應的引擎最大扭力,概略就是35.0公斤米,也就是Nissan的VQ35自然進氣引擎或是2.0T引擎。

以Nissan專屬的變速箱大廠Jatco來說,相信有能力研發Subaru專用的鋼帶式CVT,但開發費用就是個大問題,加上鋼帶式CVT存在專利與特殊焊接加工技術問題,超出Subaru能力所及,所以鋼帶式CVT最終排除在Subaru願望清單之中。否則以CVT架構來說,鋼帶算是較為成熟與可靠的設計,目前CVT正在如山如海的日系與韓系車款上服役,之前雖然時有傳出災情,但近期都已改進,很少聽到新車使用CVT常出問題。

然而史上並非只有鋼帶式CVT這一條路,還有鍊條式CVT的存在,只是「前例」僅有Audi的「Multitronic」,可惜因故障率偏高,2014年之後淡出市場,一朝被蛇咬之後,Audi從此不再提「CVT」三個字!但鍊條可以承受極大的扭力,甚至高達鋼帶式的「二倍」也不算過份,而且鍊條結構應用在豪華SUV的高端4WD系統由來已久,強度沒有疑慮,因此Subaru的直覺就是~Audi捨棄鍊條式CVT是因為相關工程技術不到位!嗯,又是一個工程師主導企業經營的霸氣案例,但若非如此,Subaru不會大膽地使用鍊條式CVT,畢竟這是讓Audi踢到鐵板的玩意。但時至今日,不只Subaru正在使用鍊條式CVT,日前Hyundai也加入了此一戰局,應用在國產化的全新Venue。

但是鍊條式CVT存在何種難以克服的怪癖?竟能讓Audi如此畏懼!那麼Subaru又用了什麼招數將它降服搞定?礙於篇幅關係,只好賣個關子下次分析。

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