开发新Dexron-VI规范的过程如何重新定义ATF的标准？

　　2000年，通用汽车面临巨大压力，亟需为其新型六速变速箱设计及配套的自动变速箱油（ATF）提供更长使用寿命。在缺乏行业标准的情况下，尽管通用汽车著名的Dexron油液已是优质ATF的代名词，但其最新规格Dexron-III (H)仍无法满足新硬件的需求。因此，这家汽车制造商决定制定新规范，并寻求化学添加剂供应商和测试实验室的协助。当时参与者未能预见，开发新Dexron-VI规范的过程将重新定义ATF的标准。

　　为庆祝Dexron-VI在2025年迎来其20周年，我们深入回顾了这一里程碑性能规范的制定过程，以及随后实施的、旨在为通用汽车、客户和全球汽车维修店确保质量与可靠性的认证计划。

　　界定挑战范围

　　通用汽车动力总成团队的任务是为2006年款车型开发燃油经济性更佳、拥有六速而非四速的自动变速箱。新设计需要实现离合器到离合器的动力传递。同时，通用汽车管理层要求将其变速箱的使用寿命延长一倍。

　　"工程师将流体视为应对任何硬件设计挑战的组成部分，"2000年至2003年间担任通用汽车燃料与润滑油经理、现已退休的科尔曼·琼斯近期解释道。"所有性能要求都必须在最终配方中取得平衡。"

　　时任通用汽车ATF委员会主席、现已退休的科学家吉姆·林登回忆了与通用汽车动力总成高级流体工程师罗伊·费克斯的会面，讨论他们对终身免维护流体有何期望。

　　通用汽车的工程师最初持怀疑态度，这可能源于此前应对更高扭矩发动机时遇到的ATF摩擦挑战。"通用汽车在90年代为Dexron-IV投入了大量资源，"林登表示。"在最终被排除考虑之前，它已进入OEM验证阶段。"

　　"Dexron-IV候选配方的开发主要基于台架测试，"琼斯承认。"但当其在实际车辆中测试时，变速箱出现严重抖动。"

　　燃料与润滑油部门也清楚，升级Dexron-III (H)并非可行方案。"它缺乏长期可靠性所需的剪切稳定性，"林登补充道。

　　汇聚专业力量

　　到2001年，Dexron-VI的合作开发正式启动。与行业规范不同，添加剂公司在为单一OEM规范开发流体的过程中扮演了主要角色，这是一个与测试开发同步进行的、不断优化的迭代过程。

　　"我们知道，使用粘度指数改进剂提升流体粘度指数，其效果不如获得精确的基础油粘度测定来得有效，"琼斯说。现任雅富顿OEM总监、当时是琼斯同事的布伦特·卡尔卡特回忆道："通用汽车的石油供应商正在推广更优质、饱和度更高的基础油。这些III类基础油能够支持更高性能的ATF。"

　　"以往，我们主要在通用汽车研究中心开发大多数流体测试，"林登说。"然后我们会将这些测试转移到西南研究院等独立实验室，核准测试台架，指导他们如何运行测试并确认结果正确。对于Dexron-VI测试，我们与独立实验室的合作更为紧密。"

　　通用汽车邀请雅富顿化学贡献其添加剂和测试专业知识。"我们在1998年发表的一篇论文表明，通用汽车可通过延长摩擦改进剂的使用寿命来控制变速箱抖动，"雅富顿OEM技术服务团队的迈克·格拉斯哥表示。"这是一项适时且令人印象深刻的创新。"

　　引入竞争机制

　　事实上，通用汽车的罗伊·费克斯邀请了不止一家添加剂公司提供方案。这一决定创造了一种竞争性合作的氛围，激发了各方率先找到添加剂解决方案并赢得Dexron-VI初装油资格的强烈愿望。

　　雅富顿的优势在于拥有配方师山姆·特西尼——一位才华横溢、善于数据驱动的化学家，他领导了雅富顿在摩擦稳定性方面的进展，以及变速器硬件、性能和测试专家特雷西·麦库姆斯。特西尼工作时间极长，据传其同事曾睡在他的办公室，并戏称一台自动售货机为"山姆咖啡馆"。每当费克斯透露雅富顿可能落后时，特西尼的努力便会加倍。与此同时，麦库姆斯带来了他对变矩器、离合器工程和测试的深刻理解。

　　"测试开发涉及机械理解和化学理解之间的转换，"麦库姆斯解释道。"你可以让流体失效并测量其失效时间，但若施加压力的方式不能代表现实世界，则可能导向错误方向。一个好的测试是能预测现实世界性能并区分不同流体的加速方法。对良好结果的解读能够揭示故障发生的方式和原因，从而指导流体和测试的改进。"

　　位于弗吉尼亚州里士满的雅富顿机械测试实验室内的3台摩擦测试台架

　　西南研究院燃料与传动系统润滑油研究执行董事马特·杰克逊对此表示赞同。"许多Dexron-VI的挑战在于实施阶段。构建测试设备相对简单，但当测试行为不符合预期或无法立即区分流体时，挑战便出现了。测试开发是一个迭代过程。需要优秀的领导力以避免陷入僵局。通用汽车ATF委员会在传达其Dexron-VI需求方面做得非常出色，并且对我们测试实验室的意见持开放态度并及时响应，这无疑大有帮助。"

　　将需求转化为测试

　　首批Dexron-VI测试涵盖了基本的物理和化学性能，从外观、元素分析到运动粘度、粘度指数和腐蚀抑制。按设计，只有III类基础油才能满足这些标准。

　　接下来是剪切稳定性、磨损、泡沫特性、材料相容性以及片式摩擦和带式摩擦测试，其中许多测试基于Dexron-III (H)但延长了运行时间。还加入了一些更新的测试。

　　"为了将变速箱和流体寿命延长一倍，我们需要在泵、轴承和齿轮中实现比Dexron-III (H)更大的最小油膜厚度，"卡尔卡特说。"通用汽车在规范中采纳了一项由英国大学开发的创新润滑剂膜厚度测试——弹流流体动力膜厚测量。"

通用汽车的空气释放特性测试台架在运行中

　　通用汽车前期的硬件开发表明，无级变速器链条会导致流体显著夹带空气。费克斯和杰克逊利用这一点，基于Dexron-III (H)的台架测试开发出了Dexron-VI专属的空气释放测试。"通用汽车的空气释放测试测量了流体从非充气状态变为充气状态所需的时间、流体中夹带的空气百分比以及逆转该过程所需的空气释放时间，"杰克逊解释道。"空气夹带量的测量使用了科里奥利质量流量技术，据我所知，该技术此前从未用于ATF评估。"

　　通过摩擦控制实现加速

　　摩擦控制是任何ATF规范的决定性特征。"通用汽车的带式和片式摩擦测试时间被延长，后者延长了一倍，达到200小时，"雅富顿的格拉斯哥回忆道。"必须保持摩擦特性曲线，以确保模拟高扭矩传递下的离合器接合平稳。"

　　雅富顿利用其内部台架协助开发了低速碳纤维测试，用于评估噪音、振动与声振粗糙度以及抖动控制的耐久性。"为了给山姆·特西尼更快地提供结果，我们将SAE#2台架的测试从每天一次完整的摩擦测试，改为每天三次较短的筛选测试，外加一次通宵进行的完整摩擦图谱测试，"麦库姆斯说。"这样，山姆就能在两小时内判断测试流体的表现，而无需等待24小时。当数据打印出来时，他会仔细查看，如果情况不对，就会停止测试。"

　　已发布的低速碳纤维测试方法是通用汽车、雅富顿和西南研究院的合作成果，由费克斯、特西尼、麦库姆斯和杰克逊主导。

　　突破极限

　　通用汽车氧化测试是一项电机驱动的全变速箱测试，测试时间从300小时延长至450小时。在长达20天的运行周期里，这是一项高风险测试——尽管其风险仍低于循环耐久测试。

　　"循环耐久测试类似于重型车辆启动或拖车从交通灯处起步，在35秒内循环所有档位然后停止，重复数千次，"卡尔卡特描述道。"它模拟现实生活中的压力状况，在各个方面挑战流体性能。"

　　"通用汽车的4速循环耐久测试是最具挑战性的Dexron测试之一，"杰克逊表示。"它综合了许多其他台架测试的特性——4速片式和离合器带的摩擦、磨损、空气释放、抗抖动耐久性以及大多数分析测试。这是在受控实验室环境中，最接近整车测试、又能隔离变速箱性能的评估方法。"

　　Dexron-III (H)测试使用通用4L60 4速变速箱，由雪佛兰5.7L发动机驱动，规定循环次数为32,000次。Dexron-VI测试则设定为42,000次循环。

　　最初用于 Dexron-VI 的 GM 4 速自行车测试台;自从被 SwRI 和雅富顿化学的 6 速测试台所取代。

　　成功秘诀

　　在整个测试开发过程中，通用汽车的费克斯——其干劲和决心与他的技术专长不相上下——不断推动变速器工程师取得进展并保持投入，与西南研究院保持联络，并通过极其坦诚的进度更新向添加剂公司提出挑战。在雅富顿，特西尼常对麦库姆斯说，"我们必须直面残酷的事实"——这是他果断解决性能缺陷的座右铭。

　　经过两年对超过700种混合变体（其中一些在紧急交付给通用汽车时仍有余温）的测试，雅富顿的流体最终胜出，并于2003年通过验证。随后进行了OEM验证，这是确认新初装油资格的专属流程。

　　Dexron-VI规范于2005年如期发布——标志着一个新时代的开始，最终有100多种配方获得了认证。

　　"成功的关键在于开放和快速的信息共享，"西南研究院的杰克逊总结道。"通用汽车ATF委员会与我们测试实验室之间开放的沟通渠道，使他们能够迅速采取行动实施变更或改进。我们在技术上成就斐然，但建立起来的关系同样至关重要。"

　　雅富顿的格拉斯哥也表示同意。"罗伊·费克斯可以与山姆·特西尼深入探讨通用汽车先进的流体化学工程需求。所有相关团队——尤其是我们机械实验室的同事——所展现出的承诺和意愿，他们快速完成测试并分享宝贵见解，是共同成功的基础。"

　　传承至今的遗产

　　曾受费克斯指导、曾任通用汽车燃料与润滑油专家及Dexron-VI委员会主席的哈立德·兹雷克如此评价Dexron-VI："它是一种传承，一个标准。是值得自豪的性能演进，并随着时间的推移不断发展。"Dexron-VI后来成为通用汽车2011年发布的发动机油规格dexos的蓝图。

　　"它的未来完全取决于未来变速器的需求，"兹雷克补充道，"但保障流体质量的Dexron-VI规范及其认证计划，对于全球市场和服务加注仍然至关重要。即使它再存续二十年，我也不会感到惊讶。"

　　雅富顿化学向所有善意分享回忆、共同成就这篇Dexron-VI往事的同仁致谢。我们深感遗憾，罗伊·费克斯和山姆·特西尼已无法与我们一同分享他们的故事；我们深切缅怀他们，他们的遗产永存。

　　Adam Banks 是雅富顿 ATF 的 EMEAI 高级营销经理。Brent Calcut 是雅富顿美洲 OEM 关系总监。Mike Glasgow 是雅富顿美洲 OEM 技术服务顾问。