超車疑慮:燃油經濟性的提升是否會影響快速加速?

提高燃油效率的技術也改變了駕駛體驗


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假設一位駕駛員以每小時80公里(每小時50英里)的速度接近紅燈,並滑行減速,然後紅燈變為綠燈,駕駛員猛踩油門。當汽車減速時,變速器會自動降檔到較低檔位,但突然加速的指令會逆轉該過程,變速器必須找到合適的檔位才能快速加速。隨著過去幾年引入的新技術旨在滿足即將到來的燃油經濟性標準,少數最新款福特、雪佛蘭、GMC、大眾、三菱車型的駕駛員在猛踩油門時可能會感到發動機猶豫,這至少是許多駕駛員感到沮喪的根源。但這僅僅是令人惱火嗎?這是否也存在安全風險?汽車製造商表示並非如此。

“它發出的聲音和感覺都不同,但它的效能和工作方式完全符合預期,”福特動力總成 communications manager Richard Truett 說。

然而,消費者報告汽車版主編 Jonathan Linkov 表示,如果駕駛員在汽車試圖超到車流前方時感覺不到立即加速,那可能會“令人害怕”。Linkov 說,《消費者報告》在測試上述品牌時發現了此類效能問題。因此,汽車製造商正在努力回應消費者對效能變化的投訴,同時又不影響燃油效率。

這些效率調整是汽車製造商為遵守聯邦企業平均燃油經濟性 (CAFE) 規則而做出努力的一部分,該規則現在要求美國汽車車隊到 2016 年達到每加侖 35 英里(每升 15 公里)的燃油經濟性標準。汽車製造商旨在提高內燃機燃油經濟性的一種方法是改變變速器,這可以將效能提高估計 5% 到 10%。此類變速器調整包括減少發動機在高轉速下執行的時間以降低機械摩擦,或減少油門開啟的時間以降低汽車氣缸中的空氣摩擦。任何摩擦都可能導致能量浪費。

但這些調整可能會帶來妥協:低速行駛時的頓挫感和突然換擋。汽車製造商承認變速器變化是罪魁禍首,但堅稱它們不會造成安全問題。

例如,福特在其 2011 款嘉年華和 2012 款福克斯車型中推出了新的雙離合自動變速器。在典型的自動變速器中,高壓流體被泵入機構中以更換齒輪。福特的新型變速器改為透過計算機控制的電子執行器換檔,這項技術誕生於一級方程式賽車,這是一種更有效地將發動機動力直接傳遞到車輪的方式。

這些變速器中的齒輪箱也比普通的六速自動變速器輕約 9 公斤,因此效率更高,因為不再需要變矩器來移動流體以旋轉其輸入軸。Truett 表示,與四速自動變速器相比,該系統使燃油經濟性提高了 8% 到 10%。

對於福特以及所有現在致力於提高效率的汽車製造商而言,主要的權衡在於校準——也就是說,變速器被程式設計為在燃油經濟性的最佳檔位保持多長時間,這與響應性和效能的最佳檔位不同,密歇根大學安 Arbor 分校密歇根紀念鳳凰能源研究所的研究員 John DeCicco 說。與舊式自動變速器相比,更高的燃油經濟性提升——高達 12%——來自更針對效率而非效能最佳化的檔位設定。

獲得的響應程度取決於汽車所處的檔位。當變速器針對更高的燃油經濟性進行校準時,踩下油門踏板時響應不會那麼靈敏,因為它實際上處於更高的檔位。這意味著發動機轉速更慢。發動機轉速越慢,燃油經濟性越好。

國際清潔交通委員會專案主管 John German 說,選擇較低檔位的問題在於,發動機在該轉速下更接近其最大功率。因此,為了加速,變速器必須降檔。“駕駛員喜歡對油門做出快速響應,並且不希望在加速開始前等待變速器降檔,”他說。

這種提高發動機效率的方法導致消費者對駕駛效能的投訴。“我們看到發動機失速、猶豫和自動變速器換檔粗糙等問題有所增加,”消費者產品和服務評級機構 J.D. Power and Associates 的汽車研究主管 Raffi Festekjian 說。雖然這在 2010 年是消費者報告的第 10 大問題,但今年已升至第四位,僅次於過大的風噪;擴音通訊無法識別命令;以及使用和檢視暖氣、通風和空調控制裝置時的困難。

試駕過 2012 款福克斯的 Linkov 表示,低速行駛時的駕駛體驗類似於乘坐手動變速器新手駕駛的汽車時的頓挫感。他說,Smart Fortwo 中類似型別的技術也導致了同樣的問題,並補充說,“這不是您對新技術的期望。”

同樣,一些駕駛員已向國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 的消費者投訴網站 https://www.safercar.gov/ 正式投訴了他們的 2010 款雪佛蘭 Equinox(配備通用汽車公司的新型六速自動變速器)的“換檔粗糙”。通用汽車公司在提高變速器效率方面採取了與福特不同的方法,依靠更多的檔位與改進的換檔控制相結合,使較小的發動機能夠完成較大發動機的工作,從而實現燃油經濟性的提高。這使通用汽車公司能夠用更輕、更高效的四缸發動機取代六缸發動機。更多的檔位允許更寬的齒輪比範圍(更高的第一和第二檔齒輪比)以及在較低檔位中更大的扭矩倍增。這與改進的變速器換檔控制相結合,使較小的發動機在加速時感覺像較大的發動機。與變速器相關的改進使燃油經濟性提高了高達 11%。

通用汽車公司也在考慮福特的技術,因為它在消除變矩器方面具有重量優勢,從而提高了燃油經濟性,但通用汽車能源中心高階經理 Roger Clark 表示,“我們會在確保其具有良好的駕駛質量後才允許其銷售”。他說,通用汽車公司將確保更好地控制離合器和換檔執行器,以便齒輪以駕駛員滿意的方式做出響應。

Truett 認為福特的錯誤在於未能向消費者宣傳其新系統的行為,以便更好地管理客戶的期望。即便如此,他說工程師和軟體專家正在努力根據客戶的意見改進他們的系統。

從長遠來看,效能和燃油經濟性之間的權衡可能是不可避免的,並且隨著製造商改變其車輛的效能以提高燃油效率,消費者對效能的投訴可能不會消失。一位不願透露姓名的 NHTSA 訊息人士稱,關於駕駛效能(例如加速緩慢和換檔粗糙)的投訴通常並不表示存在安全問題。如果該機構收到關於潛在不安全狀況的投訴,例如無法加速,而不是比預期更慢的加速,則可能需要進行安全調查。“我們相信,為了實現更高的燃油效率,沒有必要降低安全性,製造商將找到方法來滿足這兩種需求,”該訊息人士說。

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