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关于“自动变速箱”这个词,不同的人有非常不同的理解。

一部分人认为,自动变速箱是一个大类别,所有会自己换挡、不用你费力踩离合的变速箱,都应该算在里面。

在另一部分人眼中,自动变速箱是特指一种结构,无级变速箱和双离合变速箱同样是可以自己换挡,但它们的结构不同于自动变速箱。

这两种相互矛盾说法,其实都不算错。

严格来说,无级变速箱(CVT)和双离合(DCT)都包含在自动变速箱(AT)这分类里。除了上面两种之外,AT里还有一支庞大的势力,它就是液力式自动变速箱(Hydraulic Automatic Transmissions),简称HAT。

我们画一张图,就能秒懂它们之间的关系了。

大家平时说的传统自动变速箱,实际上就是指HAT,只不过它推广的时间比较早,CVT和DCT还躺在实验室里的时候,它就已经在全世界推广了,很长一段岁月里,AT家族只有它一枝独秀。

那反正家里就你一个,那也用不着特意区分,所以大家慢慢省略掉了前面的“液力式”三个字,就简单叫它“自动变速箱”,于是就这么混淆了。

既然我们重新说起了它的全名,那么大家肯定好奇,这个“液力式”到底代表什么,对于我们一般的乘用车来说,就代表液力变矩器

(液力变矩器结构图)

虽然在聊汽车,但液力变矩器跟坦克的缘分倒是更深一些,早期的坦克也和汽车一样,大多使用手动挡,也会遇到换挡不正确、离合踏板没踩好就熄火的尴尬,而且坦克那使用环境,泥巴地、大沙漠、山沟沟,是手动挡的地狱难度关卡。

你开车在路上熄火了,后车最多喷你几句,丢的是脸,你开坦克在战场上熄火了,敌人肯定拿炮弹招呼你,丢的是命。

作坦克生产商的美国通用,开始考虑怎么让更多大兵活着回家。首先想想手动挡为啥会熄火,因为因为挂上档之后,发动机和车轮之间,通过变速箱离合器的金属结构实现“硬连接”。

这就会出现什么情况呢,就像简单粗暴的“死飞”自行车一样,你的脚(发动机)出力够多时,可以带动车轮;你出力不够多时,又恰好碰到上坡,车轮往后滚,也会带着你的脚反转。

人的脚正转反转,都不会断,但发动机的输出轴,永远是朝着一个方向转的,遇到反转的力就会容易熄火。

于是通用设计了液力变矩器来替代金属离合器,它的原理就是,在金属部件中间加入油液,行成“软连接”,具体的工作方式如下:

发动机出力带动涡轮叶片A → 涡轮叶片A 搅动油液 → 油液冲击涡轮叶片B→ 涡轮叶片B再带动车轮

用人话说就是,一台通电的风扇,朝着一台没通电的风扇狂吹,空气流动能带着它的叶面转动。只不过在液力变矩器里,空气被换成了油液。

那你倒过来想,两台通电的风扇对着吹,能把对方给吹得反转吗?所以在液力变矩器的缓冲下,车轮上就算突然遇到冲击或者增加负荷,也不会带着发动机反转熄火。

但液力变矩器只是替代了离合器的作用,单靠它没法实现正常的变速功能,所以通用又在后面串了一组变速齿轮,再加上液压操纵系统和电子系统,自动控制齿轮来回切换。

一台经典的液力自动变速箱就这样诞生了。

液力自动变速箱先是被应用在美军的坦克上,通用很快又想起,我好像也卖车来着,于是应用在了旗下的别克车上,变速箱代号“Dynaflow”,这一年是1948年。

Dynaflow让世人很快见识到了液力自动变速箱的强大,它起步和加速都很平稳、几乎不会熄火,而且完全解放了左脚,用起来非常方便。

但Dynaflow也暴露了液力自动变速箱的缺点,它是用油液来传动的,相比起直接金属硬碰硬的传动,效率比较低,让发动机白白损失动力,结果就是油耗高、加速慢。

因为当时的技术所限,通用还只给Dynaflow装了两个前进挡,不仅让油耗高、加速慢的缺点更突出了,还会在换挡的时候严重顿挫。

当时的美国车迷们,一直嘲讽装Dynaflow的别克车是“饭量像猪,跑步像乌龟”

随着其他车企相继踏进液力自动变速箱的领域,更多的问题来了。它结构复杂,对加工的精度要求极高,不是你拿榔头敲几下能敲出来的,生产成本吓人;而且它的体积相对手动变速箱来说很庞大,往车上一撂,把其他部件的地盘都抢光了。

即便如此,各大汽车品牌都没有放弃这种变速箱,因为 —— 压根没得选啊!

虽然液力自动变速箱一身都是毛病,但它凑合凑合还能开,同时期的其他自动变速箱毛病更多,基本上没法用的那种,没办法,横竖就指望你了。

还有个原因是,由于它使用油液传动,能承受的极限非常高,可靠性也非常高,从大卡车到小家轿,从8缸性能怪兽到4缸买菜老爷车,通通都驾驭得了,不用做太多修改就能安装在不同的车上,正所谓一台在手、全家不愁。

液力自动变速箱的运气也够好,随着冶金技术的不断进步,工厂里能造出更小却更坚固的部件,这就意味着,在尺寸不变的情况下,一台变速箱可以容下更多的档位。50、60年代,3AT开始崭露头角,到80年代,4AT也不是啥稀奇货,现在8AT、10AT都烂大街了

虽然说档位变多了,缓解了一部分问题,但油液传动效率低的先天缺陷,始终没有解决。

各大汽车品牌用行动诠释了,什么叫“曲线救国”,解决不了缺陷,我们就绕开缺陷。

虽然说手动挡传递动力的效率极高,但大家忽略了一个前提,这是理论上的效率高,实际上你让个新手司机开,胡乱换挡肯定不会省油,就算是几十年驾龄的老司机,也未必能在把握档位和换挡时机上做到完美。

人不行,电脑也许可以,拜电子技术的进步所赐,制造商可以在变速箱里写入一阵套程序,里面包含了司机可能遇到各种状况,根据状况来操纵换挡,什么时候升档什么时候降挡,升降几个档,都是预先算好的,让发动机始终保持在最经济或者动力最猛的状态,这样就能抵消掉油液传动带来的效率损失。

20世纪末的液力自动变速箱,已经能做得比新手司机更好了,21世纪初,它们的效率已经能战胜多数普通司机,现在,连老司机都不敢随便抱怨自动挡更耗油,就怕变速箱骂出一句“不服来比比?”

时至今日,液力自动变速箱仍然是最常见、最经典的自动变速箱形式,而且还在不断推出新款,像变速箱里面的一棵常青树。

但人类科技发展的果实,并非只有它能摘到,无级变速、双离合等等死敌,也在不断进步和强化,更大的变数在于,另一头电动汽车也崛起了,这些新势力由于电动机的特性,压根就不需要复杂的变速箱结构……

液力自动变速箱这棵常青树还能青多久,真的就看造化了。

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