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自動(dòng)變速器的起源竟是因?yàn)槊绹讼邮謩?dòng)變速器麻煩

2024-11-24 01:00:10

汽車工業(yè)發(fā)展歷經(jīng)百余年時(shí)間，變速器一直是不可或缺的重要部件，直到將來電動(dòng)機(jī)完全取代變速器。因此本周我們將推出一系列關(guān)于變速器的專題，第一期要說的是民用自動(dòng)變速器簡史。

眾所周知，活塞式內(nèi)燃機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩如果直接傳到車輪上，汽車很可能連起步都困難。所以，在驅(qū)動(dòng)車輪之前，必須先降速、增矩。而實(shí)現(xiàn)這些功能的，正是transmission變速器。

當(dāng)然，變速器還得通過換擋掛上合適的擋位齒輪，才能應(yīng)對(duì)不同的行駛需求。但在一開始，變速器并不能自動(dòng)換擋，需要司機(jī)手腳并用地操縱才行。還好在其發(fā)源地歐洲，多數(shù)司機(jī)并不嫌手動(dòng)換擋麻煩。

然而，當(dāng)汽車進(jìn)入美國后，本地人顯然不習(xí)慣歐洲的駕駛方式。不止一位民間工匠提出要“教會(huì)”變速器自動(dòng)換擋。尤其是1908年下線的FordModel T，更讓美國人堅(jiān)信開車不必頻繁地?fù)Q擋。Ford Model T用的是踏板式換擋：離合器踏板踩到底是低速擋，踩一半是空擋，放開就回到高速擋，而倒擋和剎車則各有一個(gè)獨(dú)立的踏板。

幸運(yùn)的是，F(xiàn)ord Model T生逢其時(shí)，當(dāng)年的路況和車輛性能恰好可以讓它“一擋走天涯”。但直到20世紀(jì)30年代末，自動(dòng)變速器的革命才由于液壓控制技術(shù)的成熟，而迎來真正的轉(zhuǎn)機(jī)。

在20世紀(jì)30年代，美國的所謂自動(dòng)擋汽車普遍采用一種預(yù)選式手動(dòng)變速器。其工作原理類似今天的雙離合器變速器，即在掛擋時(shí)，換擋撥叉會(huì)提前結(jié)合同軸的下一個(gè)擋位，等選到該擋時(shí)就能跳過離合器而直接進(jìn)擋。

以通用的Automatic Safety Transmission為例，它有一對(duì)高速擋和一對(duì)低速擋，但只需要在切換高低擋位時(shí)操作離合器，而同對(duì)擋位間的互換就不必使用離合器。然而，通用在研發(fā)Cadillac新車時(shí)注意到，液壓耦合器能夠有效地模擬離合器的半聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，或許可以用來取代離合器。

于是在1939年，通用給Oldsmobiles和Cadillac兩個(gè)品牌的車型提供一款稱為“Hydra-Matic Drive”的液壓耦合式4前速自動(dòng)變速器。這款變速器不但用液壓耦合器取代離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，還設(shè)有液壓控制的行星齒輪變速機(jī)構(gòu)。而車內(nèi)也不再有離合器踏板，掛到D擋，車就會(huì)往前走。不過作為史上首款量產(chǎn)全自動(dòng)變速器，Hydra-Matic系列在當(dāng)時(shí)還只是昂貴的選裝件。

但是，液壓耦合器畢竟無法有效地增大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩，因此通用在1947年為Buick推出Dynaflow系列液力變矩式2前速自動(dòng)變速器。而把液壓耦合器換成能改變扭矩的液力變矩器，則是Dynaflow跟Hydra-Matic之間最大的不同。

應(yīng)該說，此時(shí)，現(xiàn)代化的Automatic Transmission液力自動(dòng)變速器業(yè)已正式登場，只是歷經(jīng)3次換代，卻仍在1963年倉促下馬，說明Dynaflow在當(dāng)時(shí)并沒有贏得市場。

事實(shí)上，真正將液力自動(dòng)變速器發(fā)揚(yáng)光大的，是1950年配給Chevrolet的Powerglide系列2前速自動(dòng)變速器。甚至直到今天，美國的民間賽車都還在廣泛使用新仿的Powerglide式2AT。

再往后，雖然汽車廠商們將連續(xù)可變的CVT以及雙離合器的DCT相繼實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，但最終還是由配有液力變矩器與行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的AT液力自動(dòng)變速器憑借歷史機(jī)遇和常年的穩(wěn)定發(fā)揮，而成為自動(dòng)變速器市場上的霸主，并將擋位從3AT一路升到10AT。

可以預(yù)見的是，直到電動(dòng)機(jī)全面取代機(jī)械式變速器之前，除非CVT或DCT能夠突破自身的瓶頸，并抓住機(jī)會(huì)翻身，那么AT液力自動(dòng)變速器仍將繼續(xù)統(tǒng)治自動(dòng)變速器領(lǐng)域，并會(huì)出現(xiàn)擋位比10AT更多的機(jī)器。