很多人开车的时候都没有注意过车内的变速箱有多复杂,尤其是手动变速箱,玩儿过手动挡的朋友应该都有感觉,挂挡的那一下子挺有仪式感,但你知道手动变速箱的档位为什么一直停留在5速或者6速,很少迈向更高的层级吗?其实这里面可不仅仅是技术问题,咱们来好好掰扯掰扯。
先从一个简单的问题说起吧,自动变速箱,比如大名鼎鼎的采埃孚8AT,早在2007年就发布了,到现在都18年了,而本田的10AT和奔驰的9AT距今也有十年的历史了,这多档位自动变速技术早就不是什么新鲜玩意,可你回头手动变速呢?上世纪90年代的5速、6速,到现在还是这些档,几乎没啥变化,这是不是有点奇怪?
你说起来这背后挺复杂的,咱们一个个来捋清楚。技术层面上,手动变速箱的档位尤其是超过6速的只有在一些特殊车型上才会出现,比如保时捷、克尔维特这类超跑品牌,他们会针对用户需求推出7速手动变速箱,但为啥不搞量产呢?原因其实很简单,操作起来太费劲了。你想平时换挡,咱们手在横向挑选档位的时候,3个横向选择对普通驾驶者来说刚刚好,如果再加一个横向选择,那可就轻易挂错档了。这不光技术得跟上,还得考虑“人能不能用得了”。
还有个别朋友会问,那重卡咋能搞十几个档位,甚至16个呢?这事儿吧,其实也不复杂,重卡主要靠更多的档位放大扭矩,它是特殊需求,换句话说,对重卡来讲这些档位是必须的,没有它就干不了事情。但是其实重卡的多档手动变速箱和我们家用车的MT完全都不是一个东西,重卡用的是“主变速箱+副变速箱”的两段式结构,甚至再叠加一个前置分档的三段式。主变速箱只管4个档,后面多出来的两个部分,像分档机构、行星齿轮,它们可以把4个档位扩展成16个,甚至20多个档位都能做得到。但民用车弄这么多东西完全没必要,成本肯定直接起飞不说,作为普通消费者买个车绕来绕去多花一堆钱,还得跟气动换挡和同步器打交道,想想就头疼吧。
再有就是个物理上的设计问题,咱就拿普通的5速手动变速箱来说,5个档位对应5组不同齿轮组,这些齿轮组在挂档时是独立工作的,参与的是哪组,其它几组就在那陪跑,重复利用率几乎为零。你如果想做一个8速的手动变速箱,那多三个档位就得多三组齿轮,同时还要多塞同步器、拨叉什么的进去,整个变速箱的纵向长度一下子就撑大了。如果是纵置后驱车型还好说,空间够,问题不大,但横置前驱车呢?变速箱直接顶到车里了,开玩笑,横置发动机的空间就那么点儿,压根儿不好塞。这么一这事儿空间不配合,成本也犯难,还是挺难办的是不是?
另外,手动变速的换档效率也得考虑。咱们就不拿手动变速说了,先聊聊AT吧,AT里采用的是行星齿轮机构,这玩意厉害在哪儿呢?简单说就是一组齿轮能重复利用,举例说吧,比如一排行星齿轮机构,通过不同锁定方式就能实现两个档位,如果再加第二排行星齿轮机构呢,可以2×2实现4个档,三排行星齿轮又咋样?那直接飙到8个档位!看到没,这重复利用率杠杠的,省地方又好使。说到这儿你肯定明白了吧,AT变速箱可以做成8AT、10AT甚至更多档,靠的就是齿轮组的排列组合,反观手动变速,这个技术上就没法比。
不过手动变速也不是一点儿进步没有。在齿轮结构上,像长城的10速DCT、大众的10速DSG专利方案也有类似的技术突破,但其实它们为了提高重复利用率在动力传播路径里加入了一堆同步器。这里就有个问题了这种“绕道”换挡的方式看着是提高了理论效率,但实际上这其实对直接挡却是负增益,就是绕得太复杂,效率反而可能打折扣。
所以兜兜转转回到手动变速箱,它的极限基本上就在5、6速,想突破到8速、10速?不太现实,成本太高,操作太复杂,各种设计限制也让研发和普及难度直接飙升,再加上自动变速箱的普及,真的,没有bigger手动挡,大家开车难受,为啥要造这么多事儿?
所以这就好像一个行业的“尴尬现状”,手动变速箱有它的极限和局限,它能做到现在的样子已经很好了,但也就到头了,也许这些看似“不进步”的背后是各方权衡的结果吧,那,咱只能感慨,车里头小小的一个变速箱,居然还能牵扯出这么多故事来呢,对吧!
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