雖然相比發動機,機動車上的變速箱只能混個“千年老二”的稱呼。其實為了保證發動機的動力在各個速度上均能為車輛帶來良好的動力輸出,變速箱的重要性不言而喻。所以也就出現了許多令人稱奇的變速箱。除了你們也許知道的雙離合、AMT之類變速箱,我們今兒來說幾種不一樣的。
其實發動機最大功率或是最經濟的時刻并不是時時存在的,而是在一個并不寬泛的區間轉速中。為了讓駕駛者在每個速度區間獲得足夠的動力,變速箱的各個檔位就顯得非常重要。這也就是為什么在許多重型卡車上動輒十幾個檔位的原因。
一直擅長開發“黑科技”的某些日本廠商也經常把這個思路嫁接到小排量車上。1967年,鈴木調教了自己參加50cc摩托車比賽的發動機,最終達到12.9kW(17.5Ps)的動力輸出。這可只是一臺0.05L排量的發動機啊!
當然,代價就是極高的轉速和較小的扭矩,為了讓這臺發動機擁有足夠的扭矩為其加速(畢竟是賽車),鈴木的工程師們最終為發動機匹配一臺14個前進擋的變速箱,保證其在各個時速區間都擁有良好的加速性。最終結果證明了一切,鈴木這臺賽車頂住了本田這個實力強大對手的競爭,贏得了當年該組級別的冠軍。
俗話說:黑科技都沒有好下場。在鈴木取得冠軍之后,國際摩聯很快修改規則:發動機必須為單缸(鈴木這臺賽車是雙氣缸),檔位不得超過6個。相信鈴木的工程師們聽罷后會異口同聲的“呵呵噠”吧!
嗯,從賽場回歸民用,咱們再接著說說也擅長黑科技的本田。在巡航摩托車里面,本田的大排量摩托車一直是能在美國和哈雷抗衡的產品。畢竟美國人民都喜歡開著這種大排量摩托車拖個掛車當皮卡用。
1981年,本田推出了CB900C摩托車,這個搭載了DOHC技術、4缸902cc發動機的大家伙可以達到200km/h的極速。但是問題來了,如果要拖著拖車上坡,發動機偏向速度的設定導致扭力不夠,如果按照拖拽重物的思路設定變速箱齒比,那么高速時的轉速又會太高,導致費油、噪音大等一系列問題。
那能不能既有保證扭力的檔,又能有高轉速巡航檔位呢?本田沒有像鈴木那樣直接來了一個14檔變速箱,而是在主變速箱后又增加了一個副變速箱。簡單來說,除了傳統的變速箱5檔,還有一個高、低速兩檔與之搭配。理論上說,這就是10個檔!
雖然結構復雜點兒,但是這設計卻可以讓摩托車在各個檔位上獲得適當的動力輸出,動力輸出及燃油經濟性也提高了。至于操作量嘛,由于主副變速箱分開控制,車手可以完全鎖住副變速箱檔位,只控制主變速箱的五個檔位。比鈴木的14檔輕便多了。
相信現在有許多駕駛員對手動擋車型都有那么點兒心虛。手動擋的主要難度在于離合器的控制,“如何松、如何踩、何時松、何時踩”對他們來說就是恒久不變的難題。那么在自動擋出現之前,如何降低汽車換擋操作難度則成為了各家汽車公司潛心研發的課題。
△ 早期,自動變速箱成本很高,效率很低,裝在“屌絲車”上明顯不合適。不過,當時還帶一點兒“屌絲氣質”的保時捷公司(其實也就是大眾)在1968年推出了一款名為Autostick的自動離合器(液壓)的手動變速箱。
這個變速箱取消了離合器踏板,核心技術就是駕駛員把手放在換擋檔把上時,車輛會自動感應并分離離合器,當換檔完畢,抬手離開檔把,車輛離合器結合,完成換擋動作。
此外,平時堵車時開手動擋車,低速行駛偶爾需要少踩一點兒離合器(半聯動)讓車蠕行,對于沒有離合踏板的Autostick變速箱,它增加了一個液力耦合器實現車輛蠕行功能,簡直是“堵車神器”啊!就是小編這個喜歡一手扶方向盤一手扶檔把的習慣要改改了。
說完德國人,咱們再來看看山姆大叔的“花樣”。他們發明了一種叫做“預選式變速箱”的東西,這種變速箱依舊有離合器、剎車、油門三個踏板,但是換擋時不先踩離合器,只需先將檔桿撥入需要的檔位,再踩下離合器踏板,即完成換擋。雖然用在賽車上,這樣不能同步的操作會耽誤時間,但是用在民用車上,這樣無疑大大降低了操作難度。
其實山姆大叔還有許多簡單粗暴的比賽。例如線路簡單速度不高的泥地賽車(dirt track racing)和連方向都不用的直線加速賽。由于泥地賽車的速度變化不高,也沒有各種復雜刁鉆的彎角需要過分減速加速,加之賽車所需的輕量化設計,美國人就開發了一種兩檔自動變速箱。
△ 嗯,車子起步需要扭矩,那么一個檔用來起步,那跑起來之后,二擋就作為“高速擋”使用了。至于你擔心的扭矩問題,你覺得美國人的大排量情節難道不會在賽車上發揚光大么?動輒好幾升排量的發動機會欠缺動力么?少年,你太幼稚了!
其實,在五十年代,這樣的2速自動變速箱也被許多大排量民用車所選擇,第一代科爾維特跑車就采用了2AT,還有咱們的老紅旗CA770也是2AT的用戶哦!
對于直線加速賽來說,對于時間的爭奪已經到了變態的程度,由于其過于強大的動力,導致這類賽車都采用自動變速箱的設計,但是自動變速箱傳統的液力耦合器(包括液力變速器)會造成能量損耗導致損失時間。而手動變速箱雖然換擋快但是在駕馭如此大的動力時,又有些愛莫能助。那怎么辦呢?
為了把手動換擋的時機控制和換擋速度與自動變速箱的方便結合在一起,山姆們開發了Lenco競賽變速箱。這種變速箱采用檔桿取代自動變速箱里面的液壓換擋結構,車手不用額外控制離合器踏板,只需要拉動檔桿即完成換擋動作。這樣既避免了手動變速箱復雜的離合器操作,又解決了傳統自動變速箱動力的損耗。
由于這個變速箱一個檔桿只能完成一次換擋,所以如果車輛想要達到更高的速度,就需要多串聯幾個這樣的變速箱。還好設計者們考慮到這個問題,采用了模塊化設計,需要幾個裝幾個。但是呢,駕駛艙里就出現了這樣一番情景:
有幾個前進擋,就有檔位數-1個數量的檔把(前進擋),倒是不用擔心換錯擋,直接按照順序拉檔桿就得了!
總結:隨著技術的進步和材料的升級,當今許多變速箱開始漸漸趨于幾種主流的設計,但是“喪心病狂”般的設計卻一直在爭取“露臉”的機會。尤其是一些新能源車基于電動機等新技術打造的變速箱,漸漸在向傳統變速箱發起挑戰。技術進步總是好的,但是曾經那些瘋狂的設計,不也值得我們回味么?
其實發動機最大功率或是最經濟的時刻并不是時時存在的,而是在一個并不寬泛的區間轉速中。為了讓駕駛者在每個速度區間獲得足夠的動力,變速箱的各個檔位就顯得非常重要。這也就是為什么在許多重型卡車上動輒十幾個檔位的原因。
一直擅長開發“黑科技”的某些日本廠商也經常把這個思路嫁接到小排量車上。1967年,鈴木調教了自己參加50cc摩托車比賽的發動機,最終達到12.9kW(17.5Ps)的動力輸出。這可只是一臺0.05L排量的發動機啊!
當然,代價就是極高的轉速和較小的扭矩,為了讓這臺發動機擁有足夠的扭矩為其加速(畢竟是賽車),鈴木的工程師們最終為發動機匹配一臺14個前進擋的變速箱,保證其在各個時速區間都擁有良好的加速性。最終結果證明了一切,鈴木這臺賽車頂住了本田這個實力強大對手的競爭,贏得了當年該組級別的冠軍。
俗話說:黑科技都沒有好下場。在鈴木取得冠軍之后,國際摩聯很快修改規則:發動機必須為單缸(鈴木這臺賽車是雙氣缸),檔位不得超過6個。相信鈴木的工程師們聽罷后會異口同聲的“呵呵噠”吧!
嗯,從賽場回歸民用,咱們再接著說說也擅長黑科技的本田。在巡航摩托車里面,本田的大排量摩托車一直是能在美國和哈雷抗衡的產品。畢竟美國人民都喜歡開著這種大排量摩托車拖個掛車當皮卡用。
1981年,本田推出了CB900C摩托車,這個搭載了DOHC技術、4缸902cc發動機的大家伙可以達到200km/h的極速。但是問題來了,如果要拖著拖車上坡,發動機偏向速度的設定導致扭力不夠,如果按照拖拽重物的思路設定變速箱齒比,那么高速時的轉速又會太高,導致費油、噪音大等一系列問題。
那能不能既有保證扭力的檔,又能有高轉速巡航檔位呢?本田沒有像鈴木那樣直接來了一個14檔變速箱,而是在主變速箱后又增加了一個副變速箱。簡單來說,除了傳統的變速箱5檔,還有一個高、低速兩檔與之搭配。理論上說,這就是10個檔!
雖然結構復雜點兒,但是這設計卻可以讓摩托車在各個檔位上獲得適當的動力輸出,動力輸出及燃油經濟性也提高了。至于操作量嘛,由于主副變速箱分開控制,車手可以完全鎖住副變速箱檔位,只控制主變速箱的五個檔位。比鈴木的14檔輕便多了。
相信現在有許多駕駛員對手動擋車型都有那么點兒心虛。手動擋的主要難度在于離合器的控制,“如何松、如何踩、何時松、何時踩”對他們來說就是恒久不變的難題。那么在自動擋出現之前,如何降低汽車換擋操作難度則成為了各家汽車公司潛心研發的課題。
△ 早期,自動變速箱成本很高,效率很低,裝在“屌絲車”上明顯不合適。不過,當時還帶一點兒“屌絲氣質”的保時捷公司(其實也就是大眾)在1968年推出了一款名為Autostick的自動離合器(液壓)的手動變速箱。
這個變速箱取消了離合器踏板,核心技術就是駕駛員把手放在換擋檔把上時,車輛會自動感應并分離離合器,當換檔完畢,抬手離開檔把,車輛離合器結合,完成換擋動作。
此外,平時堵車時開手動擋車,低速行駛偶爾需要少踩一點兒離合器(半聯動)讓車蠕行,對于沒有離合踏板的Autostick變速箱,它增加了一個液力耦合器實現車輛蠕行功能,簡直是“堵車神器”啊!就是小編這個喜歡一手扶方向盤一手扶檔把的習慣要改改了。
說完德國人,咱們再來看看山姆大叔的“花樣”。他們發明了一種叫做“預選式變速箱”的東西,這種變速箱依舊有離合器、剎車、油門三個踏板,但是換擋時不先踩離合器,只需先將檔桿撥入需要的檔位,再踩下離合器踏板,即完成換擋。雖然用在賽車上,這樣不能同步的操作會耽誤時間,但是用在民用車上,這樣無疑大大降低了操作難度。
其實山姆大叔還有許多簡單粗暴的比賽。例如線路簡單速度不高的泥地賽車(dirt track racing)和連方向都不用的直線加速賽。由于泥地賽車的速度變化不高,也沒有各種復雜刁鉆的彎角需要過分減速加速,加之賽車所需的輕量化設計,美國人就開發了一種兩檔自動變速箱。
△ 嗯,車子起步需要扭矩,那么一個檔用來起步,那跑起來之后,二擋就作為“高速擋”使用了。至于你擔心的扭矩問題,你覺得美國人的大排量情節難道不會在賽車上發揚光大么?動輒好幾升排量的發動機會欠缺動力么?少年,你太幼稚了!
其實,在五十年代,這樣的2速自動變速箱也被許多大排量民用車所選擇,第一代科爾維特跑車就采用了2AT,還有咱們的老紅旗CA770也是2AT的用戶哦!
對于直線加速賽來說,對于時間的爭奪已經到了變態的程度,由于其過于強大的動力,導致這類賽車都采用自動變速箱的設計,但是自動變速箱傳統的液力耦合器(包括液力變速器)會造成能量損耗導致損失時間。而手動變速箱雖然換擋快但是在駕馭如此大的動力時,又有些愛莫能助。那怎么辦呢?
為了把手動換擋的時機控制和換擋速度與自動變速箱的方便結合在一起,山姆們開發了Lenco競賽變速箱。這種變速箱采用檔桿取代自動變速箱里面的液壓換擋結構,車手不用額外控制離合器踏板,只需要拉動檔桿即完成換擋動作。這樣既避免了手動變速箱復雜的離合器操作,又解決了傳統自動變速箱動力的損耗。
由于這個變速箱一個檔桿只能完成一次換擋,所以如果車輛想要達到更高的速度,就需要多串聯幾個這樣的變速箱。還好設計者們考慮到這個問題,采用了模塊化設計,需要幾個裝幾個。但是呢,駕駛艙里就出現了這樣一番情景:
有幾個前進擋,就有檔位數-1個數量的檔把(前進擋),倒是不用擔心換錯擋,直接按照順序拉檔桿就得了!
總結:隨著技術的進步和材料的升級,當今許多變速箱開始漸漸趨于幾種主流的設計,但是“喪心病狂”般的設計卻一直在爭取“露臉”的機會。尤其是一些新能源車基于電動機等新技術打造的變速箱,漸漸在向傳統變速箱發起挑戰。技術進步總是好的,但是曾經那些瘋狂的設計,不也值得我們回味么?