【大紀元10月25日訊】(AUTONET記者:蔡至兼 報導)汽車的變速系統由傳統手動進化至自動控制之後,接著又出現了以鋼帶傳動的CVT無段式變速系統、以及手自排變速系統。不過,傳統手排系統的優點仍是自排變速系統無法所比擬的。而近年才開始搭載於市售車款上的「自手排系統」,除了擁有手排與自排系統的優點外,性能表現更青出於藍。
傳統手排變速箱設計在未來勢必會被自排變速箱或CVT等系統取代,但是「good design never get old」,的確,雖然換檔比較麻煩,但是動力傳導的效果卻最為直接,加上適當地控制離合器與檔位的切換,駕駛人更能掌握車輛動力輸出。因此,要設計一顆結合手排與自排優點的變速箱成為車廠的目標,而「自手排變速系統」即應聲出現。
自手排系統是以手排變速箱為設計基礎,與利用自排變速箱改造的手自排系統大大不同;自手排系統的特點是擷取了傳統手動變速可咨意控制檔位的優點,但卻省去駕駛人在換檔時需踩離合器踏板的麻煩。
早在1978年,FERRARI首開先河,利用伺服器輔助(servo-assisted)來控制312T2 F1廠車變速箱的離合器,以避免車手因操作離合器而無法專心駕駛,而這套原始設計,即成為法拉利日後設計自手排變速箱的基礎;此外,80年代PORSCHE 911,也曾經搭載自手排系統,但最後因技術面問題而告終。
國內消費者較熟悉的自手排系統,應屬早期RENAULT Twingo上所搭載的「iTEC」。iTEC沒有離合器踏板設計,僅需將排檔桿打入檔位即可行駛,但早期設計不甚成熟,電腦一旦感應到駕駛人手握排檔桿,便將離合器與飛輪分開,因此當時常有離合器燒毀的案例。
90年代末期,自手排系統技術大幅精進,自FERRARI F1車隊以序列式自手排系統在賽場上大放光彩後,各家F1車隊均隨後改換,此外,許多房車賽事也陸續採用此種技術。工廠賽車是車廠測試新科技的最佳試驗品,藉著賽事所累積的經驗與功力,各車廠開始將自手排系統技術轉移至市售車款上。
正如BMW車廠就從GT房車賽中移植自手排技術,於1996年推出世界第一顆全自動手排變速系統─SMG I(Sequential M Gearbox),並搭載於旗下M3性能車款上,接著在2001年又推出了第二代SMG系統─SMG II;而1997年上市的FERRARI F355 F1車款、與1999年的ALFA ROMEO156 Selespeed車款所搭載的自手排系統,則是由FERRARI F1科技移植而來。在眾多車廠陸續將自手排技術使用在市售車款的同時,變速箱的設計趨勢也邁向了新紀元。
首次搭載於ALFA ROMEO 156上的Selespeed源自FERRARI F355 F1的排擋系統,駕駛者可以使用方向盤上的兩個「+」、「-」按鍵,或以上下推動Joystick排擋桿來操控檔位,不論與手排或自排相比,Selespeed均更易於操控、也更加便捷。雖然Selespeed變速箱主體為手排設計,但藉由電子液壓機構控制,因此離合器踏板已不需存在,且齒輪可更快速、精準的接合。
傳統手排換檔包含三個過程:一、放油門並踩下離合器踏板使離合器與飛輪分離。二、排入理想檔位。三、放離合器,補油門使引擎轉速提昇。而Selespeed則採完全自動變速,在換檔時不需踏離合器踏板,同時連油門踏板都不用鬆開。Selespeed系統會以電子泵控制輸送油料至執行裝置,在迴路中產生壓力,控制齒輪嚙合的離合作動、檔位變換、以及離合器作動,並與引擎的電子節氣門相連結,處理變速箱所傳來的訊息,使引擎作出最佳反應。
換檔速度是決定自手排系統優劣的一大考量。Selespeed擁有跑車與City模式,在City模式時,操駕就如自排車款一般輕鬆容易,換檔速度約為1至1.5秒,與一般自排車款相當,但切換至跑車模式時,換檔則更加迅速,僅0.5秒左右即可完成所有動作;此外,在換檔同時,系統還會作出有如賽車手使用的「Double-declutch」動作,使引擎轉速保持在5000rpm,減少因換檔所造成的動力流失,並提昇換檔平順度。
BMW於2000年才正式加入F1賽事,之前均以參加房車賽為主,因此於1996年推出的SMG I全自動手排變速系統,即是技術轉移自參加德國DTM房車賽中的BMW。時至2001年,BMW車廠加入F1賽事還不到兩年,便獲得優異成績,而2001年所推出的SMG II全新變速系統,即強調移植自F1科技,但是功能更勝BMW F1廠車。
SMG II是BMW最新變速系統技術,它不僅是一顆全自動式的手排變速箱,其中包含的電腦邏輯控制與功能性,更多的令人目不暇及。SMG II系統提供「S」Sequential序列式換檔、以及「A」Automatic自動換檔兩種駕駛模式,駕駛人可藉由排檔桿或是位於方向盤上的撥桿變換模式,不論車速多快,均可隨時變換,另外還擁有爬坡輔助、換檔指示燈等六種特殊功能。
在S模式中擁有六個程式、A模式擁有五個程式,只需按下排檔桿右方的按鈕,即可進入「個人化變速箱」中選擇開啟;換言之,駕駛人可依照喜好或路況來選擇11種駕駛程式。各種程式均擁有不同特性,如A1模式均以二檔起步,使起步更平順,當時速70公里時便以進入第六檔;但是進入性能全開的A5模式時,為了激發引擎最大性能,時速未達130公里是不入第六檔的。
而S模式比A模式多了一個程式(S6),目的是為了使駕駛人可享受近乎賽車的樂趣。以M3為例,當進入這種純跑車模式時,電腦會自動關閉DSC車身穩定控制系統,此時利用系統特殊功能中的Accelerometer加速功能設計,將排檔桿向前撥入後固定不放、並採下油門,系統會自動將引擎轉速拉升至最佳起步轉速(3500轉),待鬆開排檔桿,離合器自動接合,車身便砰然向前彈出。此外,所有的齒輪變換,均採用與航太運輸工具同等級的電子油壓驅動機構控制,無任何機械式連結機構,換檔接合動作精確,而且換檔速度極快;在S6模式中換檔僅需0.08秒即可完成,甚至比眨一下眼睛的速度還快!
放眼車壇,CVT變速系統已逐漸為各車廠所青睞,如MITSUBISHI Lancer、AUDI A4等新車款,均配備此變速系統;不過,我們大膽預估,未來的變速系統除了CVT之外,自手排系統將是另一大主力。CVT系統自問世至今已?年,而自手排系統也有約20年左右的歷史,雖然自手排系統在技術上仍有些許部分需克服,不過相信不久之後,定能大量運用於各等級的市售車款上!
──轉載自《汽車日報網站》(http://www.autonet.com.tw)
(http://www.dajiyuan.com)










































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