2000年，通用汽車面臨巨大壓力，亟需為其新型六速變速箱設計及配套的自動變速箱油（ATF）提供更長使用壽命。在缺乏行業(yè)標準的情況下，盡管通用汽車著名的Dexron油液已是優(yōu)質(zhì)ATF的代名詞，但其最新規(guī)格Dexron-III (H)仍無法滿足新硬件的需求。因此，這家汽車制造商決定制定新規(guī)范，并尋求化學添加劑供應商和測試實驗室的協(xié)助。當時參與者未能預見，開發(fā)新Dexron-VI規(guī)范的過程將重新定義ATF的標準。

為慶祝Dexron-VI在2025年迎來其20周年，我們深入回顧了這一里程碑性能規(guī)范的制定過程，以及隨后實施的、旨在為通用汽車、客戶和全球汽車維修店確保質(zhì)量與可靠性的認證計劃。

界定挑戰(zhàn)范圍

通用汽車動力總成團隊的任務是為2006年款車型開發(fā)燃油經(jīng)濟性更佳、擁有六速而非四速的自動變速箱。新設計需要實現(xiàn)離合器到離合器的動力傳遞。同時，通用汽車管理層要求將其變速箱的使用壽命延長一倍。

"工程師將流體視為應對任何硬件設計挑戰(zhàn)的組成部分，"2000年至2003年間擔任通用汽車燃料與潤滑油經(jīng)理、現(xiàn)已退休的科爾曼·瓊斯近期解釋道。"所有性能要求都必須在最終配方中取得平衡。"

時任通用汽車ATF委員會主席、現(xiàn)已退休的科學家吉姆·林登回憶了與通用汽車動力總成高級流體工程師羅伊·費克斯的會面，討論他們對終身免維護流體有何期望。

通用汽車的工程師最初持懷疑態(tài)度，這可能源于此前應對更高扭矩發(fā)動機時遇到的ATF摩擦挑戰(zhàn)。"通用汽車在90年代為Dexron-IV投入了大量資源，"林登表示。"在最終被排除考慮之前，它已進入OEM驗證階段。"

"Dexron-IV候選配方的開發(fā)主要基于臺架測試，"瓊斯承認。"但當其在實際車輛中測試時，變速箱出現(xiàn)嚴重抖動。"

燃料與潤滑油部門也清楚，升級Dexron-III (H)并非可行方案。"它缺乏長期可靠性所需的剪切穩(wěn)定性，"林登補充道。

匯聚專業(yè)力量

到2001年，Dexron-VI的合作開發(fā)正式啟動。與行業(yè)規(guī)范不同，添加劑公司在為單一OEM規(guī)范開發(fā)流體的過程中扮演了主要角色，這是一個與測試開發(fā)同步進行的、不斷優(yōu)化的迭代過程。

"我們知道，使用粘度指數(shù)改進劑提升流體粘度指數(shù)，其效果不如獲得精確的基礎油粘度測定來得有效，"瓊斯說。現(xiàn)任雅富頓OEM總監(jiān)、當時是瓊斯同事的布倫特·卡爾卡特回憶道："通用汽車的石油供應商正在推廣更優(yōu)質(zhì)、飽和度更高的基礎油。這些III類基礎油能夠支持更高性能的ATF。"

"以往，我們主要在通用汽車研究中心開發(fā)大多數(shù)流體測試，"林登說。"然后我們會將這些測試轉(zhuǎn)移到西南研究院等獨立實驗室，核準測試臺架，指導他們?nèi)绾芜\行測試并確認結(jié)果正確。對于Dexron-VI測試，我們與獨立實驗室的合作更為緊密。"

通用汽車邀請雅富頓化學貢獻其添加劑和測試專業(yè)知識。"我們在1998年發(fā)表的一篇論文表明，通用汽車可通過延長摩擦改進劑的使用壽命來控制變速箱抖動，"雅富頓OEM技術(shù)服務團隊的邁克·格拉斯哥表示。"這是一項適時且令人印象深刻的創(chuàng)新。"

引入競爭機制

事實上，通用汽車的羅伊·費克斯邀請了不止一家添加劑公司提供方案。這一決定創(chuàng)造了一種競爭性合作的氛圍，激發(fā)了各方率先找到添加劑解決方案并贏得Dexron-VI初裝油資格的強烈愿望。

雅富頓的優(yōu)勢在于擁有配方師山姆·特西尼——一位才華橫溢、善于數(shù)據(jù)驅(qū)動的化學家，他領(lǐng)導了雅富頓在摩擦穩(wěn)定性方面的進展，以及變速器硬件、性能和測試專家特雷西·麥庫姆斯。特西尼工作時間極長，據(jù)傳其同事曾睡在他的辦公室，并戲稱一臺自動售貨機為"山姆咖啡館"。每當費克斯透露雅富頓可能落后時，特西尼的努力便會加倍。與此同時，麥庫姆斯帶來了他對變矩器、離合器工程和測試的深刻理解。

"測試開發(fā)涉及機械理解和化學理解之間的轉(zhuǎn)換，"麥庫姆斯解釋道。"你可以讓流體失效并測量其失效時間，但若施加壓力的方式不能代表現(xiàn)實世界，則可能導向錯誤方向。一個好的測試是能預測現(xiàn)實世界性能并區(qū)分不同流體的加速方法。對良好結(jié)果的解讀能夠揭示故障發(fā)生的方式和原因，從而指導流體和測試的改進。"

位于弗吉尼亞州里士滿的雅富頓機械測試實驗室內(nèi)的3臺摩擦測試臺架

西南研究院燃料與傳動系統(tǒng)潤滑油研究執(zhí)行董事馬特·杰克遜對此表示贊同。"許多Dexron-VI的挑戰(zhàn)在于實施階段。構(gòu)建測試設備相對簡單，但當測試行為不符合預期或無法立即區(qū)分流體時，挑戰(zhàn)便出現(xiàn)了。測試開發(fā)是一個迭代過程。需要優(yōu)秀的領(lǐng)導力以避免陷入僵局。通用汽車ATF委員會在傳達其Dexron-VI需求方面做得非常出色，并且對我們測試實驗室的意見持開放態(tài)度并及時響應，這無疑大有幫助。"

將需求轉(zhuǎn)化為測試

首批Dexron-VI測試涵蓋了基本的物理和化學性能，從外觀、元素分析到運動粘度、粘度指數(shù)和腐蝕抑制。按設計，只有III類基礎油才能滿足這些標準。

接下來是剪切穩(wěn)定性、磨損、泡沫特性、材料相容性以及片式摩擦和帶式摩擦測試，其中許多測試基于Dexron-III (H)但延長了運行時間。還加入了一些更新的測試。

"為了將變速箱和流體壽命延長一倍，我們需要在泵、軸承和齒輪中實現(xiàn)比Dexron-III (H)更大的最小油膜厚度，"卡爾卡特說。"通用汽車在規(guī)范中采納了一項由英國大學開發(fā)的創(chuàng)新潤滑劑膜厚度測試——彈流流體動力膜厚測量。"

通用汽車的空氣釋放特性測試臺架在運行中

通用汽車前期的硬件開發(fā)表明，無級變速器鏈條會導致流體顯著夾帶空氣。費克斯和杰克遜利用這一點，基于Dexron-III (H)的臺架測試開發(fā)出了Dexron-VI專屬的空氣釋放測試。"通用汽車的空氣釋放測試測量了流體從非充氣狀態(tài)變?yōu)槌錃鉅顟B(tài)所需的時間、流體中夾帶的空氣百分比以及逆轉(zhuǎn)該過程所需的空氣釋放時間，"杰克遜解釋道。"空氣夾帶量的測量使用了科里奧利質(zhì)量流量技術(shù)，據(jù)我所知，該技術(shù)此前從未用于ATF評估。"

通過摩擦控制實現(xiàn)加速

摩擦控制是任何ATF規(guī)范的決定性特征。"通用汽車的帶式和片式摩擦測試時間被延長，后者延長了一倍，達到200小時，"雅富頓的格拉斯哥回憶道。"必須保持摩擦特性曲線，以確保模擬高扭矩傳遞下的離合器接合平穩(wěn)。"

雅富頓利用其內(nèi)部臺架協(xié)助開發(fā)了低速碳纖維測試，用于評估噪音、振動與聲振粗糙度以及抖動控制的耐久性。"為了給山姆·特西尼更快地提供結(jié)果，我們將SAE，改為每天三次較短的篩選測試，外加一次通宵進行的完整摩擦圖譜測試，"麥庫姆斯說。"這樣，山姆就能在兩小時內(nèi)判斷測試流體的表現(xiàn)，而無需等待24小時。當數(shù)據(jù)打印出來時，他會仔細查看，如果情況不對，就會停止測試。"

已發(fā)布的低速碳纖維測試方法是通用汽車、雅富頓和西南研究院的合作成果，由費克斯、特西尼、麥庫姆斯和杰克遜主導。

突破極限

通用汽車氧化測試是一項電機驅(qū)動的全變速箱測試，測試時間從300小時延長至450小時。在長達20天的運行周期里，這是一項高風險測試——盡管其風險仍低于循環(huán)耐久測試。

"循環(huán)耐久測試類似于重型車輛啟動或拖車從交通燈處起步，在35秒內(nèi)循環(huán)所有檔位然后停止，重復數(shù)千次，"卡爾卡特描述道。"它模擬現(xiàn)實生活中的壓力狀況，在各個方面挑戰(zhàn)流體性能。"

"通用汽車的4速循環(huán)耐久測試是最具挑戰(zhàn)性的Dexron測試之一，"杰克遜表示。"它綜合了許多其他臺架測試的特性——4速片式和離合器帶的摩擦、磨損、空氣釋放、抗抖動耐久性以及大多數(shù)分析測試。這是在受控實驗室環(huán)境中，最接近整車測試、又能隔離變速箱性能的評估方法。"

Dexron-III (H)測試使用通用4L60 4速變速箱，由雪佛蘭5.7L發(fā)動機驅(qū)動，規(guī)定循環(huán)次數(shù)為32,000次。Dexron-VI測試則設定為42,000次循環(huán)。

最初用于 Dexron-VI 的 GM 4 速自行車測試臺;

自從被 SwRI 和雅富頓化學的 6 速測試臺所取代。

成功秘訣

在整個測試開發(fā)過程中，通用汽車的費克斯——其干勁和決心與他的技術(shù)專長不相上下——不斷推動變速器工程師取得進展并保持投入，與西南研究院保持聯(lián)絡，并通過極其坦誠的進度更新向添加劑公司提出挑戰(zhàn)。在雅富頓，特西尼常對麥庫姆斯說，"我們必須直面殘酷的事實"——這是他果斷解決性能缺陷的座右銘。

經(jīng)過兩年對超過700種混合變體（其中一些在緊急交付給通用汽車時仍有余溫）的測試，雅富頓的流體最終勝出，并于2003年通過驗證。隨后進行了OEM驗證，這是確認新初裝油資格的專屬流程。

Dexron-VI規(guī)范于2005年如期發(fā)布——標志著一個新時代的開始，最終有100多種配方獲得了認證。

"成功的關(guān)鍵在于開放和快速的信息共享，"西南研究院的杰克遜總結(jié)道。"通用汽車ATF委員會與我們測試實驗室之間開放的溝通渠道，使他們能夠迅速采取行動實施變更或改進。我們在技術(shù)上成就斐然，但建立起來的關(guān)系同樣至關(guān)重要。"

雅富頓的格拉斯哥也表示同意。"羅伊·費克斯可以與山姆·特西尼深入探討通用汽車先進的流體化學工程需求。所有相關(guān)團隊——尤其是我們機械實驗室的同事——所展現(xiàn)出的承諾和意愿，他們快速完成測試并分享寶貴見解，是共同成功的基礎。"

傳承至今的遺產(chǎn)

曾受費克斯指導、曾任通用汽車燃料與潤滑油專家及Dexron-VI委員會主席的哈立德·茲雷克如此評價Dexron-VI："它是一種傳承，一個標準。是值得自豪的性能演進，并隨著時間的推移不斷發(fā)展。"Dexron-VI后來成為通用汽車2011年發(fā)布的發(fā)動機油規(guī)格dexos的藍圖。

"它的未來完全取決于未來變速器的需求，"茲雷克補充道，"但保障流體質(zhì)量的Dexron-VI規(guī)范及其認證計劃，對于全球市場和服務加注仍然至關(guān)重要。即使它再存續(xù)二十年，我也不會感到驚訝。"

雅富頓化學向所有善意分享回憶、共同成就這篇Dexron-VI往事的同仁致謝。我們深感遺憾，羅伊·費克斯和山姆·特西尼已無法與我們一同分享他們的故事；我們深切緬懷他們，他們的遺產(chǎn)永存。

Adam Banks 是雅富頓 ATF 的 EMEAI 高級營銷經(jīng)理。Brent Calcut 是雅富頓美洲 OEM 關(guān)系總監(jiān)。Mike Glasgow 是雅富頓美洲 OEM 技術(shù)服務顧問。

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