无离合器手动变速器:简史和当前应用
自 1800 年代后期发明汽车以来,工程师们一直在寻找使汽车更快、更容易驾驶的方法。在早期,一些创新会让驾驶变得更加容易,但在大多数情况下,这项技术远远领先于时代,根本不可行。一些很好的例子是 1880 年代的电动汽车和 1900 年代初期的自动变速器。今天我们谈论的是无离合器手动变速箱,旨在保持手动变速器的驾驶参与,而无需物理离合器踏板。
为了保持手动变速器,汽车公司已经开始测试新方法,使手动变速器像自动变速器一样易于驾驶。最新的解决方案是简单地保留手动换档杆并摆脱离合器踏板。起亚和现代似乎凭借 2020 年推出的智能手动变速器领先于该项目。但这款韩国制造的无离合器变速器并不是同类产品中的第一个。保时捷、法拉利和克莱斯勒过去曾尝试过制造这种变速器。
克莱斯勒公司在 1940 年代中期首次尝试这种类型的变速器。这是一款带有电动超速装置和变矩器的双速手动变速箱。这是一个非常复杂的系统,混合了手动、自动和混合动力系统,使汽车总共有四个档位。当汽车处于“低速模式”时,它通过使用低于 11 英里/小时的离合器来工作。在13英里/小时以上时,它切换到“高模式”,这将允许汽车在不使用离合器的情况下换档。从1946年到1963年,它被用于克莱斯勒公司旗下的许多克莱斯勒汽车以及道奇和德索托。这种传输有很多名称,包括:
普雷斯托-马蒂奇
脚尖移位
陀螺仪
流体-Matic
流体扭矩
陀螺扭矩
接下来是保时捷的 Sportomatic,它于 1967 年在保时捷 911 上推出。这是无离合器手动手动的第一次真正尝试,与起亚今天正在开发的系统有点相似。在 1980 年代,法拉利还尝试了 Mondial Valeo T 的无离合器系统。
为什么无离合器手册可能是解决方案
由于许多新车没有配备手动变速箱,因此已经开展了一场保存手册的运动。这主要是由于消费者的偏好,因为大多数人更喜欢购买自动汽车而不是手动汽车。在美国,只有1%的乘用车配备手动变速器。大多数新司机从未体验过手动变速器,只知道如何驾驶带有自动变速器的汽车,因为它们非常普遍——这与欧洲市场完全相反,欧洲市场仍然非常普遍。
自动驾驶汽车在排放和油耗方面也更好。制造无离合器系统可以帮助结合自动驾驶汽车的优点,因为它易于驾驶,油耗更好,排放更胜一筹。但对于习惯于使用离合器踏板的纯粹主义者来说,这种操作可能不像普通手册那样引人入胜。
2020 年 6 月,起亚发布了有关其新手册如何工作的详细信息,并利用了当今可用的大部分技术。变速箱保持了我们已经习惯的常规六速 H 型花纹,倒档位于左上角。它看起来像一本普通的手册,直到你去开车,发现没有离合器踏板。
该系统有一个 线控离合器 系统 ,其操作方式类似于“线控制动”和“线控转向”系统,其中驾驶员和系统之间没有物理或液压联动。
与其他系统一样,不再像传统手动系统那样使用外部液压系统。相反,它利用传感器,这意味着一切都以电子方式完成。该系统旨在与起亚的所有轻度混合动力汽车配合使用,因此该系统无缝集成到 48 伏混合动力系统中。换档操作非常简单,因为您只需像使用常规手册一样操作它。但是这个系统还有一些其他的怪癖,根据起亚的说法,这就是它的工作方式:
当汽车开始滑行时,驾驶员将汽车挂档,轻轻地减慢汽车速度(例如,在弯道、路口或交通中)
挂档时,iMT 向变速箱和 MHSG(轻度混合动力起动发电机)发送电子信号,以无缝关闭发动机并打开离合器
关闭发动机后,汽车继续滑行,打开的离合器限制减速,让汽车充分利用其动能
当驾驶员踩下油门以加快速度或接合离合器换档时,MHSG 会在驾驶员选择的档位或空档(离合器打开时)重新启动发动机
MHSG 和 48V 电池的电力可立即使发动机和变速箱达到正确的速度
如果汽车下降到一定速度以下,发动机会在MHEV系统的协助下重新启动,并关闭离合器,以避免发动机在接合档位上工作
显然,这里有很多幕后动作。对于那些想要使用手册的人来说,他们可能会有某种脱节。它不像传统手册,他们很可能会注意到这个系统的差异和局限性。
以前的无离合器手册如何工作
保时捷的 911 Sportomatic、法拉利的 Mondial Valeo T 和起亚的新型智能手动变速箱是展示这种无离合器手动变速箱如何随着时间的推移而演变的一些最佳案例。保时捷的 Sportomatic 于 1967 年以四速手动变速箱的形式出现在保时捷 911S 上,带有变矩器和气动离合器。变矩器充当防失速机构,因为没有离合器踏板。
换档器上增加了一个小开关,可在换档时检测压力,并接合气动离合器,气动离合器在换档时会短暂脱离。您可以像普通手册一样换档它,但没有脚离合器动作。然而,奇怪的部分是 H 型,它像自动标记一样,带有 L、D、D3 和 D4.它们分别是齿轮 1、2、3 和 4.保时捷表示,这可以留在 D 区并正常行驶,这意味着它也可以用作汽车,除非你想自己划船 - 类似于许多自动挡汽车具有手动换档的能力,如果你选择这样做。
法拉利的做法更为传统,因为你总是需要换档。Mondial T 有传统的五速手动变速箱,但法雷奥 T 版本使用电子驱动离合器。法雷奥是一家法国汽车零部件供应商,它协助法拉利制造了这款车的技术,这也是这个名字的由来。这里没有变矩器,因此电子离合器系统监控汽车的参数,每次都能提供平稳的换档。它还确保保护自己免受可能对汽车造成任何机械损坏的输入。
汽车制造商正在寻找从每辆车中提取效率和性能的最佳方法。即使是今天一些传统的手动挡汽车也有“无升降换档”,这主要出现在跑车中,汽车可以让你智能地控制油门输入,这样你就不必在换档时松开油门。但是这些汽车从工厂开始就是这样制造的,常规手册可以在不使用离合器的情况下换档。如果您正确匹配发动机转速和车轮速度,这是可能的,但如果您弄错了,您将体验到齿轮磨削的可怕噪音。无离合器系统具有与自动驾驶汽车相当的一些优点。
优点
没有发动机熄火。
无离合器疲劳。
由于一切都是电子控制的,因此提高了燃油效率。
离合器磨损显著减少。
手动挡汽车可能会停留更长时间。
缺点
虽然这种手动系统有很大的好处,但也有一些明显的缺点,当事情坏了时可能会显现出来。
初始购买价格将超过传统手册。
由于有更复杂的系统在运行,维修成本可能会更高
整个系统相当复杂,驾驶员参与度有限。
仅适用于现代/起亚混合动力车。
智能手动变速器由位于德国奥芬巴赫的现代汽车欧洲技术中心开发。大约 32% 的欧洲消费者仍然希望手动变速器,因此在开发时考虑到了他们。目前,它仅限于特定市场的 1.6 升柴油发动机或 1.0 升和 1.5 升燃气发动机的轻度混合动力汽车。
不幸的是,美国版本将只获得智能可变变速器和双离合器版本。现代起亚阵容中只有少数几款汽车配备了这种变速器,它们包括:
Hyundai Venue(现代会场)
现代 i20/i30
现代巴戎
起亚赛德
起亚 Sonet
起亚 Seltos
起亚 Carens