不知不覺,自動變速器已經(jīng)發(fā)展到10AT了,你的車有多少個擋位呢?作為卡車人,每當講起發(fā)動機的時候大家都是熱血澎湃,什么V8,V12,雙渦輪增壓,這些都是讓人興奮的字眼。
但正如一個成功男人的背后總有一個默默支持他的女人,一款好的發(fā)動機背后總需要有一款優(yōu)秀的變速器與它匹配,然而在歷史的長河里面,變速器的名氣好像一直不如發(fā)動機那么大。
其實不然,變速器在各方面的技術都不比發(fā)動機要低,且看中國自主品牌能夠自主研發(fā)發(fā)動機的已經(jīng)屈指可數(shù),能夠做出變速器的更是少得可憐,據(jù)統(tǒng)計,中國的汽車品牌使用自主研發(fā)自動變速箱的車型僅為5%,其余95%的車型都是使用國外品牌的自動變速箱。
更加殘酷的現(xiàn)實是,比你優(yōu)秀的人他們比你更加努力,國外變速器豪門在8AT,9AT還沒大量普及之際,已經(jīng)推出了10AT變速器,借著這個契機,讓我們一起來回顧一下,液力變矩器帶行星齒輪的AT變速器Automatic Transmission是怎么發(fā)展起來的。
解放你的左腳
相信很多人都知道,世界上第一輛汽車是1886年卡爾?本茨(Karl Benz)和戈特利布·戴姆勒發(fā)明的"奔馳1號",但很多人不知道,這輛車是沒有變速器,只有主減速器,所以它不能掛倒檔后退,也不能換檔,不管路況如何,都只能硬著頭皮往前跑。
世界第一輛汽車奔馳1號,這款車只要主減速器沒有變速器
相信有騎自行車經(jīng)驗的人都知道變速器的重要性了,舉個例子,在平地騎車你雙腿可能只需使上5成功力就可以飛奔起來,但是到了上坡路段,哪怕你使上10成功力,都是非常費勁,原因就是你雙腿發(fā)出的力量不能有效轉(zhuǎn)變?yōu)閹榆囕嗈D(zhuǎn)動的力量。
汽車也是同樣道理,有了變速器,有效改變來自發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩才能讓發(fā)動機的力量合理輸出到車輪上,換句話說,變速器其實不是"改變速度",而是改變力矩。
自行車的變速器,改變的不是速度而是力矩
時隔3年之后的1889年,法國標致發(fā)明了世界上首款汽車變速器,不過相信大家都知道,這一款十分粗糙,不但操作繁瑣,而且還需要發(fā)動機轉(zhuǎn)速配合換擋,所以汽車工程師就意識到手動變速對于大部分消費者來講就是個高難度的技術活,不知道什么時候換什么擋最合適。
汽車最理想狀態(tài)是啟動之后就踩油門直接可以開走,讓所有人都容易駕駛,所以他們想到了讓汽車學會自動換檔。
到了1908年,亨利福特為福特T型車裝備了2速自動變速器,雖然簡單可靠,但是它仍然算不上真正的"自動",因為它需要駕駛者清楚知道,變速器換擋之際,需要油門的配合才能把車輛開得順暢。
福特T型車裝備了2速自動變速器
真正意義上的自動變速器是Hydra-Matic,最初被裝于Oldsmobile奧茲莫比爾
讓自動變速器變得真正實用可靠,是那時所有汽車工程師的目標,但也許大家想不到,真正刺激這項技術發(fā)展并非讓大家開車更加舒服,而是為了在戰(zhàn)場上汽車不再容易熄火。
世界上第一臺真正用于大規(guī)模生產(chǎn)的的全自動變速器是美國通用汽車在1940年代生產(chǎn)的Hydra-Matic,這臺變速器使用液力耦合器(而不是液力變矩器)和三排行星齒輪提供四個前進擋和一個倒擋,Hydra-Matic最初被裝于Oldsmobile奧茲莫比爾,接著凱迪拉克和龐蒂克也采用了這種變速器。
自動變速器最重要的改進是在二戰(zhàn)期間,別克公司為坦克開發(fā)了液力變矩器,到1948年,這種液力變矩器與其它部件結合成為液力變速器而定型成為現(xiàn)在通用的自動變速器,自此之后,自動變速器才算是踏入正軌了。
自動變速器在加入了電子控制系統(tǒng)之后,終于從一個哭哭啼啼的小孩子變得成熟起來,一直到70年代,大部分汽車還是在使用古老的手動3速變速器,而自動變速器也是最高檔的汽車才會使用,既然是高檔汽車,那么對駕駛平順暢和舒適性要求都大大提高,以往全液壓控制換擋顯然不能滿足這方面的需求。
讓變速器更加智能化
液壓系統(tǒng)的控制精度較低,難以適應車輛行駛狀況的變化,而且無法按駕駛員愿望實現(xiàn)精確的換檔控制,所以電子控制就成為了當時變速器發(fā)展的一個方向。
不得不說,汽車雖然不是法國人發(fā)明,但是汽車歷史上很多技術都是由法國人發(fā)明的,1969年法國人在轎車上率先使用了電子控制自動變速器,接著到20世紀80年代末,電子技術越來越成熟,越來越多的自動變速器采用了電子控制。
新型的電控自動變速器在改善換檔品質(zhì)控制方面,有明顯的優(yōu)越性,并且與整車的其他電子控制系統(tǒng)兼容性好,最終可以實現(xiàn)車輛電子控制系統(tǒng)一體化,當時最牛逼的電控變速器技術,莫過于寶馬了。
德國汽車從1992年起,陸續(xù)推出自動變速器的自適應控制系統(tǒng),能夠自動識別駕駛員的類型,環(huán)境條件和行駛狀況,并對換檔規(guī)律作出適當調(diào)整。
發(fā)展到這個階段,自動變速器換擋速度不但比人手換擋還快,而且十分平穩(wěn),提高了汽車的乘坐舒適性。
雖然自動變速器方便舒服,但是手動擋的樂趣依然沒有被遺忘
當然,自動變速器的好處是路人皆知了,但是依然有部分前朝遺老還念念不忘手動變速器,這樣不能怪他們,因為自動變速器的傳動效率始終不如手動變速器剛性連接那么好,而且開車都是變成了傻瓜式駕駛,沒有一點樂趣。
作為賽車運動世家的保時捷想改變這種狀態(tài),因此在1990年推出了Tiptronic變速器,具備了手動/自動可自由轉(zhuǎn)換功能,擁有手動變速箱的駕駛樂趣和自動變速箱的便利性,這也就是今天非常流行的手自一體變速器的鼻祖了。
變速器擋位軍備競賽
在汽車誕生130多年里,變速器的名氣一直都不如發(fā)動機,而且大部分時候變速器技術的發(fā)展都是要落后于發(fā)動機技術的,自動變速器從2速升級到3速居然耗費了十幾年時間,而3速升級4速同樣也經(jīng)歷了十幾年時間。
不過在90年代初,4速自動變速箱越來越完善之后,高端的汽車發(fā)動機性能也越來越好,而且跑得越來越快,所以也漸漸開始對變速器擋技術有著更高要求,而增加擋位這種手段更能有效降低齒比落差,也讓發(fā)動機轉(zhuǎn)速在高速巡航狀態(tài)下可以獲得更低轉(zhuǎn)速。
在4AT長時間停滯不前的20世紀80年代末,日產(chǎn)汽車率先用上了5速自動變速器,隨后其它品牌才陸續(xù)推廣5AT變速器。到了2002年,ZF與BMW合作研發(fā)的ZF 6hp變速器,成為了全球首款6速自動變速器。
這款經(jīng)典的變速器依然會在上海工廠將為中國市場繼續(xù)生產(chǎn)
至今采埃孚在德國薩爾布呂肯累計生產(chǎn)了700多萬臺6HP 6速自動變速箱,同之前的5速自動變速箱相比,6HP 6速自動變速箱的重量削減了13%,燃油經(jīng)濟性則提示了7%,雖然今天看來這款變速器也許已經(jīng)有點落后,但它對于很多中國自主品牌來講它依然寶刀未老。以至于在德國薩爾布呂肯工廠停產(chǎn)ZF 6hp變速器后,這款經(jīng)典的變速器依然會在上海工廠將為中國市場繼續(xù)生產(chǎn)。
2003年奔馳推出了全球獨創(chuàng)的7速自動變速器(7G-TRONIC),這款變速器可以說是奔馳集大成的結晶,其與奔馳高效的發(fā)動機共同提升了車輛的加速性能和中速功率,并降低了油耗,提高了換擋舒適性。
這在當時來講簡直破天荒誕生,當大家都在仰望著ZF 6AT的光芒之際,奔馳直接從5AT升級到7AT,更多的擋位意味著獲得更大的總傳動比范圍,同時各個傳動比之間也比5速變速器更加接近,無論車輛在哪個速度行駛都可以獲得最佳的傳動比。
除了省油,7G-TRONIC變速器也是非常適合競技駕駛,它的Kick-Down降檔并非按傳統(tǒng)的順序逐一退擋,而是一次就降到需要的擋位,且最多可直接降四個擋位,以此獲得更高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速榨取動力。
這場變速器的軍備競賽硝煙蔓延到了東瀛,到了2007年,更驚人的8速自動變速器來了,相比老款6AT,這款全新的8AT變速箱的傳動效率提高了2.9%,而且重量更輕,可以承受的最大扭矩比6AT更大。
不過遺憾的是這款8AT變速器成本太高,結構更加復雜,與普通消費者距離很遠。但是這種狀況在2013年被打破了,ZF后來者居上,帶來了9AT變速箱,隨后各家的9AT變速箱蜂擁而至。
ZF的9AT變速箱,而且是橫置的設計結構非常緊湊
然而這場檔位競賽還沒有結束,在2016北美車展期間,世界上首款10擋變速箱出現(xiàn)了。這款10AT不僅僅只是一個數(shù)字而已,全部10個擋之間保持均勻的齒比間隔,換擋節(jié)奏感十分強,而且換擋時間僅為0.2秒,與雙離合變速器差不多,而且高速巡航的時候100km/h就能夠上到10檔。
汽車變速器由1個擋位發(fā)展到5個擋用了差不多100年,而由5個擋發(fā)展到今天10個擋僅僅大約30年時間,技術的高速發(fā)展為我們帶來了日新月異的變化,雖然很多廠家紛紛站隊,有些表示9擋自動變速箱已經(jīng)達到現(xiàn)在技術的物理極限,而另外有些更是孜孜不倦繼續(xù)在為增加多一個擋位而奮斗。
無論結果如何,我們更愿意看到的是這些新技術未來能夠應用到越來越多的車型上面,惠及廣大消費者,這才是功德無量。
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