3 • 15央视曝光路虎极光:变速器的麻烦


本文速读:

  • 今年央视的3 • 15晚会再次曝光汽车行业问题,并再次直接涉及变速器。

  • 此次被曝光的车型为进口版路虎揽胜极光,其9速自动变速器出现严重故障。路虎公司已对国内36,451辆极光车型进行召回。

  • 路虎极光中安装的9速变速器来自德国采埃孚公司,名称为9HP。

  • 该9速变速器采用了业界最先进的变速器技术,并于2013年量产。而路虎极光是第一批使用该变速器的车型之一。

  • 央视曝光的路虎极光变速器故障不仅发生在中国,在德国市场上也有极为相似的案例。

这两天才看到3 • 15晚会曝光路虎事件的视频。约5分钟的视频里报道,进口版路虎揽胜极光车型配备的9速自动变速箱频繁出现故障,汽车无法倒车、在正常行驶时出现动力中断等严重状况。

如果只是技术问题的话,是不够资格上3 • 15晚会的。晚会里着重报道了捷豹路虎公司的服务质量与对事件的掩盖。

路虎揽胜极光车型

图1:路虎揽胜极光 | 图片@Auto-News.de

继前年报道大众7速双离合变速器(DSG)故障,汽车行业问题再次在3 • 15晚会上上演,这次,又直接涉及变速器。

故障原因仍未完全公布

捷豹路虎于3 • 15晚会4天之后即宣布对国内36,451辆进口揽胜极光进行召回。在官方的通知中,对于故障原因,路虎只提到“变速器软件不匹配”(见图2),并没有详细介绍。

捷豹路虎在中国召回36451辆揽胜极光车型

图2:路虎在官方网站发布对36,451辆进口揽胜极光召回通知 | 图片@捷豹路虎中国

国内外媒体都对路虎召回进行了报道,然而故障的具体原因仍然不得而知。路虎内部技术人员也没能给我一个解释。最终故障原因只能等到路虎的最后调查报告。

这里,我想说说这款路虎9自动变速器本身,以及德国市场上路虎极光车型发生过的相似问题。

路虎所说的9速变速器

不管是进口版还是国产版的揽胜极光(Range Rover Evoque)车型,路虎广告中的世界最先进9速变速器均来自德国采埃孚(ZF)公司。

采埃孚公司于2013年推出这一款自动变速器(Automatikgetriebe,缩写AT),并于坐落在美国南卡罗来纳州灰色苑(Gray Court)的变速器工厂生产,产品名称为9HP48,其中:

  • 9:9个前进档位(外加一个倒档);
  • HP:“Hydraulic Planetary”(“液力行星齿轮变速器”)的缩写,是采埃孚公司对其自动变速器的统一编码;
  • 48:变速器输入最大扭矩为480牛•米(采埃孚另有一款9HP28,最大扭矩为280牛•米)。
采埃孚9速变速器9HP

图3:采埃孚9HP变速器 | 图片@ZF

变速器的取名没有汽车取名那么花哨,一般来说都是字母加数字,心情好点可以再来点其他符号。行业内,为了方便,我们提起采埃孚的9速自动变速器时,一般只说它的系列名称——9HP

采埃孚2013年3月公布9HP产品时,宣布路虎揽胜极光将是全球第一款使用9HP的车型,并计划于2013年年底将第一批产品交付于路虎1。几乎同时,菲亚特克莱斯勒(FCA)旗下JEEP品牌也宣布,将在自由光(Cherokee)车型中配置9HP。值得一提的是,克莱斯勒与采埃孚几十年以来一直达成协定,克莱斯勒可以通过购买许可(Lizenz),自行生产采埃孚的变速器,并且可以对产品进行修改。因此,克莱斯勒在JEEP自由光上配置的9HP,与路虎车中的9HP,不能算同一个产品。

除这几家公司之外,本田(Honda)、讴歌(Acura,隶属本田)等品牌也于2013至2015年宣布在不同车型中采用9HP变速器。

回头看4、5年前,行业内公认7到8档位是变速器所需的极限,谁提出要造9速变速器,一定是天真、脱离实际。今天,世界不同了,传统汽车(非新能源汽车)慢慢走上了9速及9速以上的台阶。

德国采埃孚9HP变速器技术细节

采埃孚的9HP于2013年3月推出,这款变速器可以说是一款划时代的产品。

说它划时代,不仅因为它是世界上第一款9速自动变速器2,也因为它是第一款横置型3 (Front-Quer-Einbau)9速变速器4 。 同时,9HP也是第一款采用了爪形换挡装置(A与F,见图4)的自动变速器,以提高变速器效率。

采埃孚9HP变速器结构原理图

图4:采埃孚9HP变速器结构原理图 | 图片@obasic.net

采埃孚的9HP中,共采用了4个行星齿轮组(Planetenradsatz) 。其中,第3组行星齿轮嵌套于第4组行星齿轮之外。如果你注意看的话,可以发现,第3组行星齿轮的太阳轮(Sonnenrad)与第4组行星齿轮的齿圈(Hohlrad)实际上融为了一个齿轮(图4中标记“H/S”)。采埃孚在这个齿轮的内侧与外侧都加工出了轮齿。通过将两个行星齿轮组嵌套并融合,采埃孚将9HP变速器的轴向长度大大减少。也因为这个齿轮组的嵌套,很多文献称该变速器只有3组行星齿轮组。

此外,9HP中所装配的6个换挡装置(Schaltelement)中,两个换挡装置,即离合器A与F(见图4),采用了爪形离合器(Klauenkupplung)。与通常采用的多片式湿式离合器(nasse Lamellenkupplung)相比,爪形离合器在打开状态下所造成的拖拽扭矩损失(Schleppmomentverlust)要低很多,因此可提高变速器的效率,从而降低汽车油耗。

然而,虽然行业内一直在讨论爪形离合器,但由于爪形离合器对变速器的控制及油路系统要求较高,它从未使用到量产变速器中5。采埃孚的9HP将其变成了现实。

采埃孚9HP变速器档位图

图5:采埃孚9HP变速器档位图,黑点表示换挡装置处于关闭状态 | 图片@obasic.net

9HP的9个前进档位(见图5),提供了极高的转速比区间6(Getriebespreizung),达到 9.81,以降低油耗。到今天为止,这个值没有任何其他乘用车变速器能达到。

由此说来,视频中路虎销售人员提到的“最先进的变速箱”没有可以挑剔的地方7。 然而,从另一方面来看,如此多的“第一”意味着诸多先进技术的首次量产,因此,产品中带有多个不确定因素。

问题不仅出现在中国

采埃孚公司标志

拥有如此多项新技术的9HP,第一次大规模生产、第一次大规模投入不同车型使用, 出现了不同程度的问题,对于消费者来说,固然是让人失望的事情。但是,每项新技术都会在最初起碰到挫折,在某些程度上(除路虎售后质量)我个人是可以理解的。

实际上,除这次3 • 15晚会曝光的动力中断、无法倒挡等问题外,9HP之前也发生过其他故障,并已经在某些地区被召回。

新浪财经在这篇文章中提到,2015年2月在北美地区,克莱斯勒召回JEEP自由光及克莱斯勒200,此外,讴歌也对TLX进行召回,这几款车型就配备有9HP变速器。但实际上,在北美召回的原因是变速器内的停车锁止装置出现问题,导致停车后汽车不被锁止,出现滑动8。虽然同样是变速器问题,但这与国内曝光的事件不是同一故障。

2013年10月,德国媒体报道JEEP自由光内的9HP变速器换挡顿挫,因此不得不推迟上市日期。

2014年4月,在德国Motor-Talk汽车论坛上,多名路虎极光车型的车主抱怨9HP变速器换挡顿挫,其中在换至第3和第5档时,顿挫最为明显9

路虎揽胜极光车型

图6:路虎揽胜极光 | 图片@CarShowroom

德国市场上的路虎与9HP

在德国市场上,可能是因为用户不多的原因,我只见到了一份路虎极光与国内故障极相似的报告

Anzeige „Fehler: Getriebe“ im Display, Command-Shift blinkend „D“, kein Wechsel zu „P“ (o.a. Stufen) möglich, kein Vortrieb mehr, Leerlauf ohne Gas-Annahme. Beim Bremsen ab und an starkes „Ruckeln“ beim Schaltvorgang, ab und an lautes „Klack“-Geräusch beim Bremsen (subjektiv von der Hinterachse kommend). Fehler tritt sowohl im Stand als auch während der Fahrt auf.

    该用户于2014年11月12日购买配备9速变速器的路虎揽胜极光,使用不久后即发生变速器故障,其中包括:

  • 车内系统显示“变速器错误”。动力中断,变速器停留在D档,并无法换至其他档位;
  • 刹车减速时变速器换挡顿挫,并伴随很响的噪音;
  • 变速器故障在驾驶时和停车时都发生过。
德国高速从柏林至汉堡其中一段路况

图7:德国高速从柏林至汉堡其中一段路况 | 图片@Wikipedia

继续读他写的行车记录的话,可以看到路虎极光在购买之后仅1400公里的路程内出现过近10次变速器故障。这里是行车记录部分节选:

  • 75公里:从柏林至汉堡的高速公路段,以约100 km/h行驶时变速器发生故障,车辆只能滑行至路边应急车道停车。
  • 110公里:在高速边休息站处启动发动机后倒车,变速器发生故障。
  • 305公里:读取车内故障记录时,发现三个“换挡阀门错误”记录。
  • 850公里:汽车在行驶15公里市区道路、430公里高速(汉堡至科隆)及10公里城际道路后,在等信号灯变绿后加速,速度升至40 km/h时变速器发生故障。
  • 950公里:停车熄火后再次启动发动机,挂入R档并踩油门,变速器故障。
  • 1400公里:汽车行驶450公里高速后,进入汉堡市区,以约50 km/h速度行驶时发生变速器故障,滑行至路边。

这些状况与国内报道的路虎故障极为相似,出于好奇,我联系了这位车主,想知道这辆路虎极光现在怎么样了。他回信说:

Getriebe wurde getauscht … nach 3 Wochen Werkstattaufenthalt. Der Fehler ist seit dem nicht wieder aufgetreten. (变速器已经更换 … 等换变速器等了三周时间。之后没有再出现过相似的故障。)

可见,德国路虎是采用更换变速器的方式解决故障。路虎在中国的召回中,排除故障方法为软件升级,并不更换变速器。对此,业内很多人持怀疑的态度。我也联想到了前年大众对待双离合变速器问题时,最初的解决方法也是软件升级,但最后还是决定更换变速器的电子液压控制单元。

我个人觉得,路虎在此次事件中交流不透明,部分原因是由于其本身无法对变速器的故障做出完全解释。真正的故障原因,相信路虎也正在联系采埃孚进行处理。

正因为此,我很期待这次召回排除故障的效果,以及路虎的相关最终调查报告。

注释

  1. 出处:德国Automobil-Industrie网站报道(德语):”Erstes 9-Gang-Automatgetriebe kommt von ZF”

  2. 奔驰于2013年下半年也推出了一款9速自动变速器 “9G-Tronic”。

  3. 横置型系统中,发动机与变速器横向安装于汽车前部,即发动机-变速器轴线垂直于汽车纵向轴线。奔驰的9速变速器为纵置型,即发动机-变速器轴线平行于汽车纵向轴线。全球约75%的车型采用横置系统。

  4. 在横置型驱动系统中,由于发动机占据了汽车宽度的很大一部分,因此,留给变速器的空间很小。而另一方面,为了实现更高的档位数目,变速器内需要安装更多的行星齿轮组和换挡装置。如何解决空间与档位数目的矛盾,是变速器一个设计难点。

  5. 戴姆勒等公司已有变速器测试样品,对爪形离合器进行研发。

  6. 转速比区间为第一档与最高档转速比的比值。

  7. 但是,视频中“200毫秒换挡”的说法不符合采埃孚的官方数据。根据采埃孚于2013的报告(德语)“9-Gang-Automatikgetriebe für Front-Quer Anwendungen”,9HP换挡时的反应时间为150毫秒,换挡时间为450毫秒。

  8. 出处:美国edmunds网站报道:
    克莱斯勒200车型召回链接(英语):“2015 Chrysler 200 Recalled for Rollaway Risk”
    讴歌TLX车型召回链接(英语):“2015 Acura TLX V6 Recalled for Rollaway Risk”

  9. 出处:德国Motor-Talk汽车论坛文章(德语):”9-Gang-Automatik schaltet hart”


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