变换无限 欧日CVT极致考验

      最近配置CVT无段变速箱的车种逐渐多了起来,受全球油价持续高涨影响,民众在汽车方面的开销亦不断增加,据专家预估此情况在未来并不会改善,只有更加恶化!各车厂于是纷纷推出以经济、省油为诉求的车款,新世代柴油引擎、Hybrid複合动力车款陆续出笼,而能兼顾动力与油耗的CVT无段变速系统又再度当道,成为现今当红的传动科技。 

      台湾是全球少数几个全程参与近代CVT(Continuously Variable Transmission)变速箱演化进程的汽车市场,从1990年Subaru Justy的ECVT与1992年March NCVT,我们在这方面的使用经验比欧美市场要早了将近十年。如果您曾拥有过上述两款车型,相信对CVT在性能方面展现的特异功能仍存有深刻印象,以March为例,仅75匹马力的1.3升引擎却能爆发轻快的加速能量且非常省油,但因为当时技术与经验仍不够纯熟,CVT最后只能退出市场。 

      这套系统当时由Subaru率先研发成功,Nissan随后买下专利权而用在March身上。此一创新设计主要运用速克达传动系统的概念,就理想效益来看,两组相互配合的普利盘构成广泛的传动齿比,让小功率引擎可展现敏捷的加速能力且拥有经济的省油能力,但相对也须藉助精密的电子伺服机构与控制系统。当时的NCVT之所以经常出现问题,主要在于电磁离合器磨损或过热使动力传递产生落差而造成控制方面故障,但现今新一代CVT的动力传输机构已由液压扭力转换器取代,再加上电子控制技术更加精良,耐用度与工作效率均大幅提昇。 

       油价高涨,让CVT变速箱继柴油引擎之后成为省油科技中的当红之作。 
 
      这是一套结构简单且非常聪明的传动系统,早在1950年代CVT变速箱已由荷兰工程师Huub van Doorne研发完成,并首度搭载于荷兰车厂DAF在1958年推出的600房车。接下来CVT直至1990年才又出现于Subaru的Justy身上,此概念于1990年代初期亦曾由Williams F1车队採用并进行测试,但并未受到FIA赛会认可而宣告终止,不过CVT带来的高效率已得到多家车厂认同而纷纷投入研发工作。 

      经过近二十年的持续发展,今日CVT已非同日而语,採用此系统的车型种类愈来愈多,甚至连排气量达3.5升的SUV车Murano也都使用它,技术上已突破过去仅用于小排气量、低功率引擎的限制,因此引起这次CVT集评的构想。国内贩售的CVT车款不在少数,我们特别挑选其中五部具代表性的车型,除了Murano之外,尚包括柴油Audi A4 2.0 TDI Avant旅行车、Mini MPV M.Benz B170、掀背小车Mitsubishi Colt Plus及複合动力车Toyota Prius,来一场CVT大考验。 

 
      无段自排有共通特性 电子软体控制更精準 
 
      动力输出与加速过程的特性是CVT变速箱让人印象深刻的主要重点。不管是哪一款或哪一家厂製作的CVT,在行车过程中皆保有相似的作动特点,只要将车速维持稳定状态,藉由两套普利盘的主动调整,引擎转速会处于最低状态而提供省油性。此时如需超车或再加速,只要大脚踩下油门,引擎会先攀升至最大马力转速域,接下来靠变速齿比变化将车速带至高点。 

      此次五部车中表现最突出的就是A4 2.0 TDI Avant,车上配置的Multitronic变速箱由Audi与LuK公司共同开发,提供自排D及模拟七个前进档位的S运动与M手排三种模式选择,且方向盘还提供换档拨片,是此次驾驶乐趣最丰富的一款。在快速道路以80km/h的速度行驶,2000rpm以下的低转速让人完全感受不到它是部柴油车,且从起步加速、超车或山路弯道间均展现极为广泛的能量,高达32.6kgm的扭力无论起步或加速出弯,前轮经常处于空转的尖叫状态,此种强劲力道甚至连马力达245匹的Murano都有点自叹弗如。 

      配置于B170的CVT变速箱同样由德国LuK公司开发,也是M.Benz唯一使用的车种。这具引擎即便只有116匹马力及15.8kgm的扭力值,但因CVT系统让它无论市区或快速道路行驶依然活力十足,特性跟Prius有点像,两部车到了中高转速的动力表现虽呈现疲软,但低速域却都显得生龙活虎。至于Colt Plus部分,源自Lancer的1.6升引擎及INVECS-III CVT变速箱加上车身较轻的特点,速度与动力反应虽比B170快,但有待改进的引擎运转品质,使其整体评价受到影响。 

      目前全球车市有50款量产车型配置CVT变速系统,其中只有Jatco製作的JF010-E变速箱可对应Murano这具245匹马力及34.0kgm扭力的VQ35引擎,为现今量产CVT车款之最。与其他四款车型相较,其转速与车速的攀升幅度虽不如想像中猛爆,感觉只有3.0升排气量的水準,但后劲源源不绝,且X-CVT在放鬆油门后只有1500rpm左右的转速便能让Murano以100~110km/h速度巡航。由此可看出,CVT在动力与经济效能方面的双重特点,可说是节省荷包的最佳福星。 

      这个项目所重视的并不在于加速成绩或动力反应,而是CVT与引擎之间的协调性及稳定性。A4 2.0 TDI Avant在这方面表现极佳,但Prius却拥有更完美的整体演出,不愧是全球Hybrid市场中的领导者。

<经济部能源局油耗数据>
   车型            市区 高速  平均
1. Prius            24.1  25.5  24.7
2. Colt Plus         15.1  19.6  16.8
3. A4 2.0 TDI Avant  12.1  19.2  15.9
4. B170            12.5  18.6  15.8
5. Murano           8.1  12.8  9.7
PS.以上数字为每公升燃油的行驶里程 

来自德国的A42.0 TDI Avant及B170皆使用LuK製作的CVT变速箱,可模拟七速手排的作动特性。

Murano使用这具3.5升引擎,为与X-CVT变速箱搭配,马力调低至245匹与34.0kgm扭力。

Prius採用1.5升汽油引擎与电磁马达组合之Hybrid动力,最大马力113匹、峰值扭力48.7kgm。

採第二代柴油共轨直喷系统的A4 2.0 TDI Avant拥有140匹马力与32.6kgm的扭力输出,搭配Multitronic手自排。

B170使用一具专属的斜立式引擎,单凸轮轴每缸双气门机构与1.7升排气量,可输出116匹最大马力与15.8kgm的扭力。

Colt Plus沿用来自Lancer的1.6升SOHC 16V引擎,最大马力112匹、峰值扭力为14.9kgm。



      全球现今约有50款车型採用CVT变速箱,且随着油价攀升而逐渐增加。 
 
      前面说过目前全球共有50部量产车款提供CVT变速箱的选择,在这里头有房车、掀背车、旅行车及休旅车,但就是找不到高性能车,由此可明显看出CVT变速箱的产品属性。因受基础结构的影响,此系统并无法承受过于强大的动力输出与激烈的操驾方式,更别提及入弯前的档煞减速动作。以此次五款车为例,其中A4 2.0 TDI Avant与B170配有手排模式,但容许退档的转速均低于实际需求,能够发挥的档煞作用有限,而Murano与Colt Plus提供的Ds运动模式仅将转速拉高1000rpm,功效仅在于增加油门的反应速度,几乎感受不到有任何档煞作用。因此在山路操驾过程中,煞车反应与驾驶者对速度的控制技巧便扮演着重要角色。 

      高速杀入弯道,A4 2.0 TDI Avant轻微的转向不足现象虽会逼迫轮胎发出尖叫声响,但循迹性依然稳定且方向盘仍有高度控制权,因此整部车得到完全掌控,可惜手排模式受到太多保护,选择S模式跑起来反而顺畅些。换B170上场,从车身设计感觉其重心偏高并不利于操控,但Sport悬吊及215/45/17跑胎却让它有如性能钢砲、低速有些偏硬,弯道依然会感受离心力施加于身体的影响,但ESP及17吋跑胎带来的循迹力可将过弯极限推至更高境界;此外,强大且快速的制动能量亦让人信心大增。 

      应该没有人会开着Prius到山路杀弯,其低阻力轮胎在五指山的多弯下坡段虽让人感到担心,但弯道中的灵活度与稳定性却超乎预期,入弯只要抓準路线,放鬆油门或轻踩煞车即可溜过整个弯角,一过弯顶点即可全油门出弯。即便面对低速髮夹弯,重踩煞车同时用力扭转方向盘,后轮也不会因重心快速转移而出现滑动情形,唯一遗憾就是出弯速度不够快。Colt Plus则受避震器太软的影响,即便排入Ds档可增加出弯的引擎力道与速度,但油门踩下幅度愈大,转向不足的情况也愈严重,再加上显得挣扎的引擎声,可见Colt Plus并不适合在这种场合出现。 

      至于Murano,其3.5升VQ35DE引擎的强悍扭力让它大脚踩下油门便可快速出弯,因此几乎感受不到Ds档的功效。可惜因庞大身躯与高重心,速度愈快愈容易逼出极限,驾驶者甚至须如机车骑士般调整身体以对抗侧倾严重的车身;另外,其悬吊面对连续弯路并无法有效吸收路面带来的冲击力而容易产生跳动感。 

      在此次山路的试驾过程中,连续弯道与上坡路段将CVT在操控方面的弱点完全突显,配有手自排功能的车款因过多限制,入弯前的退档动作难以执行而派不上用场,只在出弯加速方面发挥些许效果。而配有Ds档的车款即便会主动拉高约1000rpm的转速,但面对连续上坡段却完全感受不到此功能带来的效益,只能眼睁睁看着转速卡在5000rpm左右且车速缓慢爬升,即便连3.5升Murano都是相同情形;由此可看出持续爬坡路段与高负载是CVT的最大罩门。 

      就五部车在山路的动态特性来看,A4 2.0 TDI Avant藉柴油引擎的大扭力与手排模拟程式,让它拥有较直接的能量输出,且底盘同时兼顾操控性与乘坐舒适性,是表现最佳的一款。 

      LuK CVT 
 
      Audi旗下的Multitronic与M.Benz B-Class配置的Autotronic CVT变速箱,均属于汽车零组件供应商Luk公司所开发的製品。此系列产品的特点在于功能强大的档位控制介面,藉由自家开发的普利盘可精準控制传动齿比,在D档之外尚提供Sport与M手排三种模式设定,且最新一代的产品已可做到模拟七个前进档位的齿比切换,并兼具体积小与轻量化的特点。 
 
      Aisin AW 
 
      创立于1969年的Aisin AW公司为日本知名的汽车零组件供应商,多家车厂皆採用该公司製作的变速系统。目前最抢手的产品就是与Toyota共同开发的Hybrid专用CVT变速系统,除了Prius使用的HD-10变速箱之外,亦开发出Hybrid纵置引擎专用的HR-10系统,且亦在Ford邀请下参与该公司二代Hybrid的研发工作。 
 
      Jatco CVT  
 
      Jatco原隶属于日产旗下子公司,最早成立于1967年,经过多次重组与调整后,于1999年才正式更名为Jatco。该公司主要业务即为自排变速箱与CVT变速箱的生产,负责供应日产与三菱旗下车款所需。由Jatco与日产共同研发的JF010E变速箱于2002年正式量产,对应的动力系统为重新设定的VQ35引擎,马力输出减至245匹、扭力为34.0kgm。Colt Plus则使用代号为C1F1的小型车CVT系统。 

Prius複合动力的高经济性与Colt Plus突出的省油表现,为近期的热门话题

A4 2.0 TDI Avant与B170皆採用德国LuK所设计的CVT变速系统,藉由功能强大的控制系统与电磁阀,精準控制对传动齿比的设定。

可运用电磁阀调整的普利盘,运用间距调整而改变传动齿比,两组Pulley则以特殊设计的钢带加以连结。

日本知名的变速箱製造商Aisin AW与Toyota合作製造Hybrid专用的HD-10 CVT变速箱,採单边普利盘控制,兼顾引擎及电动马达的动力传输。

Jatco为日产旗下子公司,专司自排变速箱製作,这具JF010E变速箱为现今最强悍的CVT系统。

 


      引擎与变速箱的协调性是此次试驾的重点,并进行山路操控的计时测试。 
 
      在上述试驾过程中,我们当然也针对这五部车的加速能力及连续弯道进行计时测试,于0~100km/h加速实测项目中,排气量与功率输出最强的Murano当然成为瞩目焦点。这具3.5升V6引擎虽因应X-CVT系统而削弱些许动力,但依然展现大排气量引擎一贯的特性,轻快、敏捷的表现与平地路面反应判若两人,源源不绝的能量让它以8.82秒的成绩完成0~100km/h加速。 

      表现落差最大的是B170,其实这具1.7升引擎与Autotronic CVT变速箱在一般街道上的表现轻快、油门反应也非常直接,但一遇到全油门的高负载状态便完全走样,感觉如同手排车离合器打滑,转速一直冲但车速就是上不去,需14.34秒才完成0~100km/h加速。Colt Plus在这方面的表现还不错,拥有车重负担较轻的优势,0~100km/h加速只消耗11.15秒。而Prius又再次显露Hybrid不凡的特异功能,整部车在宁静的气氛下直接向前滑出,看着液晶仪錶的数字逐渐增加,车速达100km/h时,加速时间即在10.54秒的刻度停止。这项成绩足以让两部1.6及1.7升汽油引擎车型感到汗颜,当然,电动马达的直接驱动对起步反应亦带来不少帮助。 

      A4 2.0 TDI Avant这具柴油涡轮引擎在1750~2500rpm拥有32.6 kgm的最大扭力,再加上较轻的车重负载,一起步便在前轮微幅空转的尖叫声中往前飞奔,S模式让档位不断跳动且车速持续攀升,0~100km/h加速成绩为8.52秒。此次评判虽不以数字为标準,但从动力值、加速过程与最终成绩的综合表现来看,A4 2.0 TDI Avant以微幅差距胜过Prius。

<0~100km/h加速实测>
6. A4 2.0 TDI Avant  8.52秒
7. Murano          8.82秒
8. Prius              10.54秒
9. Colt Plus        11.15秒
10. B170            14.34秒 

 
      CVT对操控助益不大 省油与动力才是重点 
 
      至于动力与操控的整体表现方面,我们再次选择五指山一段长度2.6公里的上坡连续弯路进行计时攻略,并在测试过程中对CVT变速箱与引擎之间的配合度和协调性进行观察。 

      连续上坡及高负载状态是CVT变速箱的主要罩门,而这项结论在计时攻略中再次验证。率先测试的是Colt Plus,针对都会行车需求所设定的底盘并不适合于多弯山路中飞奔,但较轻的车重应可在几段小直线争取一些时间,不过这样的想法直至冲抵终点线仍未实现。其车身侧倾虽不如想像中严重,但转向不足加上轮胎持续滑动,影响加速出弯的时机,最终成绩为2分07.7秒。接下来是B170,跑车悬吊与17吋跑胎让它具备优异的基础条件,且变速箱与引擎之间也拥有良好默契,可惜受动力较弱的影响,只能靠底盘的优势在弯道中扳回一些时间,以2分04.7秒的时间小胜Colt Plus。而Prius则受地形的严重影响,全程皆以1.5升汽油引擎为动力,此状态下的Prius仅具备77匹马力与11.7kgm的扭力,竞争力尽失的情况下耗时2分09.5秒。 

      如同前述提及,A4 2.0 TDI Avant这套Multitronic的实力非常坚强,再加上灵巧稳定的底盘设定,让它在山路中跑得飞快且如鱼得水,1分59.9秒的成绩虽比不上DSG自手排的Golf 2.0 TDI,但整体表现依旧令人激赏。Murano的条件儘管不适合在多弯柏油路狂飙,但3.5升排气量在上坡段的威力可不能忽视,过弯时的严重侧倾即便不利,但245匹马力的强大能量在直线段完全爆发后,成为此次的「直线番长」,藉由引擎的优势让它得到1分58.4秒的佳绩。 

      B170与A4 2.0 TDI Avant虽不是成绩最快的两款车型,却拥有最均衡的整体表现。它们的共通点就是使用德国LuK製作的变速箱,具有手自排及模拟七速手排的能力,从这亦可看出德系与日系厂商在设计概念的差异。 

      <2.6公里上坡计时成绩>
1. Murano          1分58.4秒
2. A4 2.0 TDI Avant  1分59.9秒
3. B170            2分04.7秒
4. Colt Plus         2分07.7秒
5. Prius            2分09.5秒

      CVT变速箱操作与保养注意事项 

      由于现今新一代CVT变速箱大多已採用液压扭力转换器来传递动力,比过去的电子式离合器要更加耐用、稳定,因此只要依照原厂建议的行驶里程数定期保养,油品更换符合原厂标準,即可维持正常使用寿命。另外,CVT变速箱的内部结构虽然简单,但强度并不如传统自排变速箱,因此需特别注意操作的基本要求。 

      操作注意事项:
1. 在D档与R档间快速切换时(路边停车或倒车入库),要踩住煞车让车辆在完全静止的状态下才换档。
2. 连续下坡建议排入S或Ds档,可提供档煞减速效能以减轻煞车的工作负担。
3. 如电瓶损坏或电路系统发生故障,可能造成CVT变速箱的控制电脑当机,在此状态下如作动异常,需立即进厂检查。 

A4 2.0 TDI Avant为此次唯一配有方向盘换档拨片的车款,退档动作虽受到较大限制,但动力传输非常顺畅。

Murano这套X-CVT系统亦提供Ds的档位选择,但因VQ35引擎的大排气量而盖过Ds档的效能感受。

Prius在驱动系统的切换与作用会显示于液晶萤幕与前方仪錶板,排档桿的功用仅在于前进及后退。

B170在排档桿提供手排供能选项,跑车化的悬吊设定与轮胎则给予精準的控制感和转向反应。

Colt Plus的经济取向让它在一般车速下的驾驭感非常舒适,但飙快并非其强项。

       Our Choice-A4 2.0 TDI Avant,多重功能、高效率与稳定的工作品质。 
 
      目前全球CVT变速箱的主要供应商大多来自德国与日本,德系以ZF及LuK为主,日系则是Aisin AW与Jatco,而从此次各车款在试驾过程中的不同表现,亦突显不同地域的设计概念与产品需求,决定了该款CVT变速箱的功能与特性。我们并无法断定谁的变速箱比较好、谁的不好,因为日系与欧系车厂的产品定位与功能设定均有显着差异。日系车选择CVT变速箱的车型大多以省油、经济为主要诉求,而欧系车则注重CVT变速箱所带来的高效能,且需带有些许驾驶乐趣。 

      如果以上述观点加以划分,此次表现最佳的日系车是Prius,近乎完美的动力转换过程、称职的输出功率与稳定操控,比Murano的3.5升引擎与X-CVT要更加动人。至于德系车,Audi为第一家大量採用CVT变速系统的德国车厂,多年累积的丰富经验在此次终于得到回报,A4 2.0 TDI Avant的Multitronic变速箱并未屈服于柴油涡轮引擎的强大扭力,始终不断往前迈进,虽然CVT让加速过程显得无趣,却有极高的工作效率。但究竟是Prius的Hybrid CVT较好还是A4 2.0 TDI Avant的柴油CVT较具魅力?我们喜爱驾驶乐趣高一点的A4 2.0 TDI Avant,因为它有手自排及方向盘换档拨片并展现高水準的工作品质。 


<规格表>
车型名称    Audi A4 2.0 TDI Avant 
引擎型式    L4 DOHC 16V+Turbo
排气量      1968c.c.
缸径×冲程   81.0×95.5mm
压缩比      18.0:1
最大马力    140 hp/4000rpm
最大扭力    32.6 kgm/1750~2500rpm
悬吊系统    前四连桿、后多连桿
电子辅助     ESP/ASR/EDL
轮胎规格     215/55/16
传动方式     FF
变速系统     七速手自排
煞车系统     前312mm/后255mm碟盘
长/宽/高      4586/1772/1453mm
轴距         2642mm
轮距         前1519/后1514mm
车重         1530kg
售价(万元) 183.5

<规格表>
车型名称    Nissan Murano
引擎型式    V6 DOHC 24V
排气量      3498c.c.
缸径×冲程   95.5×81.4mm
压缩比      10.3:1
最大马力    245hp/5800rpm
最大扭力    34.0kgm/4400rpm
悬吊系统    前麦花臣、后多连桿
电子辅助    ABS/EBD/BAS
轮胎规格    235/65/18
传动方式    4WD
变速系统    无段自排
煞车系统    前320mm/后310mm碟盘
长/宽/高     4765/1880/1689mm
轴距        2825mm
轮距        前1630/后1625mm
车重        1850kg
售价(万元)178

<规格表>
车型名称   M.Benz B170
引擎型式   L4 SOHC 8V
排气量     1699c.c.
缸径×冲程  83.0×78.5mm
压缩比     11.0:1
最大马力   116hp/5500rpm
最大扭力   15.8kgm/3500~4000rpm
悬吊系统    前麦花臣、后拖曳臂
电子辅助    ESP/ASR
轮胎规格    215/45/17
传动方式    FF
变速系统    七速手自排
煞车系统    前276mm/后258mm碟盘
长/宽/高     4270/1777/1640mm
轴距        2778mm
轮距        前1556/后1551mm
车重        1310kg
售价(万元)172

<规格表>
车型名称    Toyota Prius
引擎型式    L4 DOHC 16V+马达
排气量      1497c.c.
缸径×冲程   75.0×84.7mm
压缩比      13.0:1
最大马力    113hp 
最大扭力    48.7kgm 
悬吊系统    前麦花臣、后拖曳臂
电子辅助    S-VSC/TRC
轮胎规格    195/55/16
传动方式    FF
变速系统    无段自排
煞车系统    前254mm/后198mm碟盘
长/宽/高     4450/1725/1490mm
轴距        2700mm
轮距        前1506/后1480mm
车重        1325kg
售价(万元)118

<规格表>
车型名称    Mitsubishi Colt Plus
引擎型式    L4 SOHC 16V
排气量      1584c.c.
缸径×冲程   76.0×87.3mm
压缩比      10.0:1
最大马力    112hp/6000rpm
最大扭力    14.9kgm/4500rpm
悬吊系统    前麦花臣、后拖曳臂
电子辅助    ABS/EBD
轮胎规格    185/55/15
驱动方式    FF
变速系统    无段自排
煞车系统    前碟后鼓
长/宽/高     4185/1680/1550mm
轴距        2500mm
轮距        前1460/后1445mm
车重        1195kg
售价(万元)49.9~61.9

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