正如马斯洛五大层次需求理论:生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现,人们对汽车性能的需求大致也是如此。早期要求汽车可靠耐用,跑起来别散架或半路抛锚就行,因此汽车的底盘差不多都是钢板弹簧加粗壮大梁的形式,就像载货车的底盘那样,要求结实、可靠、易维修、制作工艺简单。
当可靠性的问题解决后,人们开始对汽车的安全性提出需求,盘式制动、液压助力制动、安全带、安全气囊和防抱死制动系统(ABS)等开始出现;然后就是对汽车的舒适性提出更高要求,这才出现独立式悬架、前置前驱、四轮驱动、承载式车身、液压助力转向、自动变速器、车载空调、车载收音机、电动车窗等创新技术;再后来,人们又提出获得尊重和自我价值实现的需求,在电子和信息技术的加持下,电子稳定程序(ESP)、电控空气悬架、电磁悬架、电子随速助力转向、四轮转向、自适应巡航控制系统、车道保持系统、泊车辅助系统、滑板底盘等电子化、智能化的底盘技术,开始纷纷应用到汽车上。
现在被广泛应用的变速器
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手自一体式变速器/ 保时捷 Tiptronci
保时捷在研发964系列911车型时,准备以采埃孚提供的全自动变速器为基础进行性能提升,使其更能兼顾舒适性和运动性。他们创新性地改进了电子控制单元的算法,使其具有手动控制功能,可以操纵变速杆直接切换档位,也就是具有手动模式。这款名为Tiptronic的手自一体式变速器,于1991年被引入到保时捷 911车型中。
Tiptronic除了具有自动换档模式外,在手动模式时,向前“推”变速杆为升档,向后“拉”为降档,只要在发动机转速限制范围之内即可。手动驾驶模式对提升驾驶乐趣非常有用。在手动模式时,如果该升档时忘记手动升档,则Tiptronic变速器会在到达当前档位的发动机最高转速时自动升一个档位。同理,手动模式时如果该降档时忘记手动降档,Tiptronic变速器也会适时自动降低档位。
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自动变速器/ 大众DSG
1940 年,德国的鲁道夫·弗兰克申请了双离合变速器(Double Clutch Transmission,DCT)的发明专利。该变速器曾经在载货车上试用,但没有批量生产。20 世纪70年代石油危机期间,德国联邦政府组织了一场名为“Vehicle 2000”的汽车工业竞赛,鼓励车企研发创新技术。保时捷在比较了不同的变速器后认为,双离合变速器或许是未来发展方向,于是,着手研制名为保时捷双离合(Porsche Doppel Kupplungen,PDK)的变速器。
1981 年,PDK 变速器在一台保时捷924车型上试用成功。1984年,使用PDK变速器的保时捷956在纽博格林赛道上测试成功。但保时捷后来并没有将PDK 应用在民用车型上。1985年,奥迪曾将双离合变速器技术应用在奥迪Sport quattro S1拉力赛车上。
到了20世纪90年代,大众汽车和博格华纳着手研发民用的双离合变速器,并将其称为直接换档变速器(Direct Shift Gearbox,DSG)。
2002年,首款搭载DSG的高尔夫R32车型亮相。同年,使用双离合变速器的奥迪TT问世。世界第一款大批量应用的双离合变速器就此诞生。保时捷直到2008年才在中期改款的997上配备了PDK变速器。
双离合变速器是从手动变速器进化来的,它的变速结构及原理与手动变速器基本一样,只不过比手动变速器多了一个离合器,因此称为双离合变速器。或者说,双离合变速器相当于把两个手动变速器整合在一起,在电控技术的辅助下交替传递动力。两个离合器就像是两个“驾驶人”,分别控制奇数档位和偶数档位。当一位“驾驶人”用某个档位行驶时,另一位“驾驶人”控制另一个离合器,一旦要换档,即刻让另一个离合器接合,从而实现直接换档,而不需要再踩离合器踏板、摘档、挂档等动作。可以说,换档只是换离合器,因此换档速度较快。
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自动离合变速器/法拉利AMT
1986年,法拉利的F1赛车率先使用自动离合变速器(Automated Manual Transmission,AMT)。后来AMT被应用在菲亚特的多款轿车以及依维柯轻型客车上。
自动离合变速器是在手动变速器的基础上加装一套自动换档装置,它可以替代驾驶人进行离合器分离及更换档位的动作。它的基本变速结构和手动变速器是一样的,但它可以利用电子控制单元收集驾驶人的操作信息和车辆运行信息,指挥电子液压机构来操纵离合器和换档拨叉,从而实现自动换档。
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7速手动变速器/保时捷
2011年,第7代保时捷911跑车上配备了全球首款7速手动变速器。这款变速器赋予911全新的换档特性。其设计理念源于保时捷的7速双离合(PDK)变速器。车辆可在第6档达到最高车速。第7档的大传动比有助于节省燃油,可在较低的发动机转速下进行高速行驶。
由于7速手动变速器是在保时捷的PDK变速器的基础模块上设计完成的,很多部件及性能都和PDK变速器相同。然而,正是如此,7速手动变速器的各档位与普通手动变速器的“H”型档位设置并不一样,所以,保时捷专为此开发了改装版的换档执行器,可使传统的“H”型档位图能够适用于PDK变速器的档位设置,同时还配备了一个能够防止错误挂档的机构。例如,只有在第5档或第6档后才能直接挂入第7档。
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