自動變速器概述和歷史

2024-10-04汽車歷史143

概述

自動變速器(自力變速機,A/T)是指在汽車中自動改變傳動比的變速器。它是一種根據汽車的速度或負載自動進行離合器和變速器操作的裝置。由於它是目前適用於大多數乘用車的變速器,因此以下有限許可證向公眾開放。 在韓國,如果您的駕照條件字段為 A,則只能駕駛配備自動變速器的車輛。 日本也是如此。

直到 1990 年代,自動變速器在韓國還是相當高端的。它也佔了車輛價格的相當大一部分,而且在當時,技術的發展很慢,因此與手動變速器相比,它存在許多缺點,例如耐用性、動力和燃油經濟性。因此,自動變速器實際上是那些不擔心成本的人的專利。當時配備自動變速器的汽車自豪地將“Automatic”字樣嵌入彩色草書字母中,甚至包裹在鍍鉻中,這並非沒有道理。就商用車而言,截至 2024 年,這種標誌仍然位於車身外部,當安裝了昂貴的自動變速器(如 ZF 或 Allison)時,變速器公司的標誌會貼在變速器控制面板上。

歷史

它於 1930 年代後期首次商業化。由通用汽車在美國的品牌之一 Oldsmobile 開發,於 2004 年報廢,Hydramatic 可以說是一個開始。此時,自動檔位於方向盤中間,只有 2~3 個檔位可用,檔位順序與現在不同。在這一點上,它類似於柱式自動變速器。

不尋常的是,美國製造的汽車有很多柱式槓桿,但自 2005 年以來,梅賽德斯-賓士從 W221 S 級開始推廣柱式槓桿。過去,方向盤柱式變速器沒有離合器踏板,但沒有 D 檔,必須上下移動才能直接選擇檔位。儘管道奇大黃蜂是一款柱式自動變速器,但它有三個踏板,僅限於每個檔位,例如 D 系列下的 3、2 和 1。

在此過渡之後,它發展為自動換檔。最初,齒輪是通過機械回應選擇的,該回應基於通過驅動軸施加的壓力和當前速度。油門踏板直接連接到油門,只負責噴射的油量,與變速器的響應無關。當然,這種反應會改變發動機的扭矩,而發動機的扭矩反過來又在換檔中發揮作用。這些機械自動變速器有一個致命的缺點,即燃油經濟性極差,但它們主要分佈在私家車上,因為它們比手動變速器更容易操作。

電子控制的自動變速器是計算機的一種電子操作,它根據輸入演算法換檔。因此,換檔趨勢會根據輸入到控制變速器的變速器控制單元 (TCU) 中的程序而變化。早期,國產車並沒有優化這一點,所以他們在上坡時反覆換檔,然後在速度下降時再次降檔。可以通過重置 ECU 和 TCU 並根據其駕駛偏好重新訓練來重置演算法。

如今,基於手動變速器的自動變速器已經變得實用。法拉利、蘭博基尼和保時捷等跑車公司經常使用雙離合變速器。機械結構顯然接近手動變速器,但可以稱為自動變速器,因為它無需駕駛員干預即可自動換檔。示例包括大眾汽車的 DSG 和標緻的 MCP。與標緻同屬一科的雪鐵龍被稱為 EGS。

同樣,自動變速器也增加了手動變速器的功能。例如,您可以在城市中切換到自動換檔模式,在加速時切換到手動換檔模式。在韓國,現代汽車公司和起亞汽車的 H-Matic 是代表。保時捷和奧迪將這些自動變速器稱為「Tiptronic」。。

它不常用於卡車等經濟效益很重要的大型商用車,自動變速器僅用於重型貨物運輸車輛(100噸以上),但隨著技術的發展,自動變速器陸續推出。它們都是電子自動變速器,除了電子控制功能外,其餘的幾乎與手動變速器相同。由於不受 H 型換檔器的步數限制,因此也可以應用超過 16 個檔位的精細檔位。根據製造商的說法,它是以手動變速器為基礎的,所以燃油經濟性與手動變速器相同甚至更高,但根據騎它的駕駛員來說,擊中的動力絕對不遜色於手動,但燃油經濟性仍然不比手動好多少。當然,大型卡車和大型公共汽車本身就是吃油的河馬,但即使是它們,有時也負擔不起汽車上的汽油價格。

公共汽車上的自動變速器有著令人驚訝的悠久歷史,在 1980 年代後期,自動變速器車輛被引入,主要在大城市的後置發動機城市公共汽車上。現代汽車的 RB520/Aerocity、大宇汽車 BS105/BS106 和亞洲汽車 AM937 巴士可選配自動變速器。雖然駕駛舒適很好,但由於機械自動變速器的特性導致燃油效率相當低,但在 1990 年代後期,首爾、釜山和大邱配備自動變速器的城市公交車經常改用手動變速器。有一段時間,配備自動變速器的公共汽車僅限於機場坡道公共汽車。

低地板公交車於 2004 年首次作為城市公交車推出,通常配備自動變速器,並且是按鈕式的。一般高層車輛上配備自動變速器的車輛主要出現在慶尚南道,它們也有按鈕式自動變速器。在 16 至 25 座的麵包車(包括 Lesta)中,艾里遜製造的自動變速器也開始在該縣運行,但由於各種問題,據說自動變速器的銷量處於最低水準。無論如何,雖然與過去相比有所增加,但手動變速器在大型商用車市場上仍然很受歡迎。但是,由於從 2023 年起,韓國的城市公交線路必須引入低地板公交車,因此預計自動變速器的比例將至少與城市公交車一樣增加。

P280 是 Scania 韓國子公司 Scania Korea Group 推出的一款高級中型卡車,是第一款在按需離合的自動變速器車型中配備離合器踏板的卡車。

在自動變速器內部,任務油快速移動,產生大量熱量。過熱會導致任務油變質,從長遠來看,這是自動變速器故障的主要原因。因此,自動變速器是為數不多的除發動機外還具有獨立冷卻系統的部件之一。通常,發動機通過散熱器供應冷卻水,但如果自動變速器的容量很大,很容易發現僅憑這一點還不足以冷卻。在某些情況下,會悄無聲息地安裝單獨的冷卻器(散熱器)。即使輔助變速器冷卻器不是標準配置,如果自動變速器汽車正在進行運動調校,也可以單獨安裝。

對於城市公交車,包括低地板公交車,Mission Oil 溫度計也單獨安裝。2006年之後,城市公交車將不再配備 Mission Oil 溫度計。

蘭博基尼、法拉利、阿斯頓馬丁等也有帶按鈕的自動變速器。本田的 NSX 也使用按鈕式自動變速器,在一般量產的汽車中,林肯的 MKZ 使用按鈕式自動變速器,例如現代的 Sonata DN8、Palisade 和 New Grandeur。

曾經,自動變速器也有資格享受保險費折扣。當時,與手動變速器相比,自動變速器的效率不是很高,因此加速度低,導致事故率低。然而,手動變速器的買家強烈反對,隨著配備自動變速器的車輛比例增加,自動變速器的損耗率超過了手動變速器,最終所有保險公司都在 2010 年左右取消了自動變速器的折扣。


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