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自動變速器的起源竟是因為美國人嫌手動變速器麻煩

2024-11-24 01:00:10

汽車工業發展歷經百余年時間，變速器一直是不可或缺的重要部件，直到將來電動機完全取代變速器。因此本周我們將推出一系列關于變速器的專題，第一期要說的是民用自動變速器簡史。

眾所周知，活塞式內燃機輸出的轉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，在驅動車輪之前，必須先降速、增矩。而實現這些功能的，正是transmission變速器。

當然，變速器還得通過換擋掛上合適的擋位齒輪，才能應對不同的行駛需求。但在一開始，變速器并不能自動換擋，需要司機手腳并用地操縱才行。還好在其發源地歐洲，多數司機并不嫌手動換擋麻煩。

然而，當汽車進入美國后，本地人顯然不習慣歐洲的駕駛方式。不止一位民間工匠提出要“教會”變速器自動換擋。尤其是1908年下線的FordModel T，更讓美國人堅信開車不必頻繁地換擋。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獨立的踏板。

幸運的是，Ford Model T生逢其時，當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30年代末，自動變速器的革命才由于液壓控制技術的成熟，而迎來真正的轉機。

在20世紀30年代，美國的所謂自動擋汽車普遍采用一種預選式手動變速器。其工作原理類似今天的雙離合器變速器，即在掛擋時，換擋撥叉會提前結合同軸的下一個擋位，等選到該擋時就能跳過離合器而直接進擋。

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

于是在1939年，通用給Oldsmobiles和Cadillac兩個品牌的車型提供一款稱為“Hydra-Matic Drive”的液壓耦合式4前速自動變速器。這款變速器不但用液壓耦合器取代離合器與發動機相連，還設有液壓控制的行星齒輪變速機構。而車內也不再有離合器踏板，掛到D擋，車就會往前走。不過作為史上首款量產全自動變速器，Hydra-Matic系列在當時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動機輸出的扭矩，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。

應該說，此時，現代化的Automatic Transmission液力自動變速器業已正式登場，只是歷經3次換代，卻仍在1963年倉促下馬，說明Dynaflow在當時并沒有贏得市場。

事實上，真正將液力自動變速器發揚光大的，是1950年配給Chevrolet的Powerglide系列2前速自動變速器。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可變的CVT以及雙離合器的DCT相繼實現批量生產，但最終還是由配有液力變矩器與行星齒輪變速機構的AT液力自動變速器憑借歷史機遇和常年的穩定發揮，而成為自動變速器市場上的霸主，并將擋位從3AT一路升到10AT。

可以預見的是，直到電動機全面取代機械式變速器之前，除非CVT或DCT能夠突破自身的瓶頸，并抓住機會翻身，那么AT液力自動變速器仍將繼續統治自動變速器領域，并會出現擋位比10AT更多的機器。