檔杆進化史: 哪種檔杆是你的菜?

問:

自動擋

汽車有多少年曆史了呢?這個是有趣的問題,一般司機認為自動擋汽車的普及只是近一二十年的事情;不過汽車的普及其實很早,第一批普及的汽車又是電動車,所以自動擋汽車其實已經有超百年的時間,燃油

動力

自動擋汽車也已經有82年的光景。更有趣的是汽車的發動機從內燃機替代電機,輾轉接近一個世紀又回到了電驅的路線上,

變速箱

即將成為過去式,那麼“換擋桿”也必然會出現形態的演變。

第一批燃油車使用的換擋桿(以下均指自動變速箱的檔杆)是

機械

式,檔杆控制的PRND是個前進擋的切換;與手動檔杆的區別只是不控制前進擋的切換,在行駛擋(D-drvie)模式中由電磁閥控制換擋,檔杆使用者“模式切換”可控制駐車檔,這樣的檔杆似乎沒有什麼吸引力了。

圖1:普通直排式檔杆。

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圖2:特殊蛇形排列檔杆。

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直排式機械檔杆現在仍舊在應用,不過都會加入一個鎖止按鈕,防止在D擋時直接推到P擋造成變速箱損傷,或者在P擋時誤拉到倒擋(R)或N/D;蛇形排列的檔杆屬於“簡配型”,檔杆沒有鎖止機構,透過面板蜿蜒的擋板防止錯誤進擋,這種設計基本淘汰了。

不過直排式機械檔杆也在淘汰過程中,原因是智慧程度不夠高且換擋過程中有明顯的聲音;比如在行駛中掛倒擋雖然不會被執行,但車速過低的蠕行過程中還是有可能被執行的;其次在低速時強行切換到P擋也可能被執行,P擋被稱之為駐車檔、手剎其實叫做駐車制動器,P擋是如何實現“手剎功能”的呢?

參考下圖。

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這是普通變速箱的P擋駐車結構,說白了就是用檔杆控制駐車檔的“駐車棘爪”,在車輛停穩時卡入駐車棘輪;棘輪會隨之動力輸出軸轉動,棘輪棘爪齧合後,不能移動位置的棘爪就會強行別住棘輪使其無法運轉。機械檔杆在低速時掛P擋可能會造成駐車棘爪卡入棘輪,轉動中的棘輪有很大的轉矩;結果則是輕則彈開棘爪或使其變形,重則棘爪斷裂或棘輪斷齒,變速箱都會有嚴重的損失甚至報廢,所以機械式的檔杆是有突出缺點的。

隨之電子智慧的提升,換擋桿基於燃油動力汽車有了一次升級,近幾年推出的車輛基本都換用了電子檔杆,當然比較任性但銷量表現越來越差的合資汽車陣營還在堅持使用低成本的機械檔杆,只有少數中高階車採用電子檔杆,下面來看一組電子檔杆的造型。

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這些檔杆不再進行什麼“機械操作”,切換模式的時候也沒有“鐺鐺鐺”或“哐哐哐”的聲音;這種檔杆其實就是個“電子搖桿”,切換模式觸發的都是“電訊號”,可以理解為「與遙控器相同」。切換模式只是給TCU(變速箱控制單元-微電腦)一個指令,比如D/R切換就是TCU接收訊號之後再進行分析,認為正確之後才會進行操作!

這是個顛覆性的升級,使用電子檔杆的車輛測試過很多,在行駛中推入R擋不論車速高低都不執行;重點是推入P擋之後也會執行,而是直接退回N擋,因為TCU預設這種會造成變速箱損壞或車輛失控的操作為“不應執行的錯誤操作”,所以電子檔杆帶來的不僅是視覺效果、操作感受和聲音的變化,更重要的行駛安全的提升。不過設計的變化確實也很大,電子檔杆不需要很大的力量去推或拉,所以造型可以非常小巧,於是就出現了一些造型特異的電子檔杆。

看一組圖片:

非常有特點的“懷擋”,位置在方向盤之後,賓士車使用的比較多。

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更加有特點的“按鍵換擋”,整合在車機螢幕旁邊非常不便於操作,所以只有個冷門的美系品牌林肯汽車使用。

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越來越多的按鍵式換擋,這是別克昂科旗的換擋開關。

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要說換擋開關能小巧到什麼程度,可以參考奇瑞星途攬月的小撥片。

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按鍵式換擋不僅乘用車可以使用,大量的客車也都用按鍵換擋,不過都是電動汽車或增程車哦,下圖是比亞迪客車的按鍵換擋開關。

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進入第三個階段之後,P擋變了!

電子檔杆的型別會越來越豐富,未來出現沒有物理按鍵、透過聲紋控制換擋也不是不可能,或者用投射光線手動操作也有可能;不過這些都不是重點,重點在於變速箱的型別也在變化——或者說未來的汽車都沒有變速箱了。電動汽車就不需要變速箱,因其電機可以高轉速的安靜執行、可以高轉速的節能執行,透過轉速升降即可調整車速,這是最平順的狀態的了,所以變速箱已經在淘汰過程中。

那麼未來的變速箱檔杆就會有更多的型別,重點是可能會取消P擋;其實近幾年生產的一些電動或混動汽車已經沒有了P擋,那麼怎麼駐車呢?方式其實很簡單。如果有P擋則切換之後為四輪制動器鎖緊、和腳踩剎車一樣駐車,沒有P擋模式則會關聯AUTOHOLD;也就是剎車停穩後自動抱緊制動器,開啟車門或熄火後也會自動駐車,以目前的技術已經沒有保留P擋的必要性了,有些車輛還進行這樣的設計只是處於使用者習慣短期難以改變的考量。

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結語:汽車的檔杆經歷了三個階段的變化,純機械檔杆已經在淘汰過程中,電子檔杆還會應用到燃油汽車淘汰,最終會以按鍵式、撥片式,或者比較有藝術質感的造型打造各種型別、貼近傳統造型的檔杆,至於是否會出現聲控等更富有科技感的控制系統就只能拭目以待了。

變速箱最終會被淘汰,這種“箱子”只是為遷就技術原始的內燃機的產物,當電機成為唯一選項之後就不再需要變速箱了。

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