汽车为什么不设计成电动车的模式,踩速度踏板前进,不踩则不动?
可能很多车友会疑惑,为什么电动车启动后踩油门(电门)踏板会走,不踩踏板则一动不动,而自动挡的汽车挂上前进挡就会低速行驶?实际上燃油车想做到踩油门走、不踩油门则不走也很容易,只是这么做对于乘用车而言毫无意义。
不仅毫无意义还会让起步变得更疲软。因为增加了一次离合器片的压紧过程,所以起步会慢半拍。而现实中具备这样特性的燃油车也是存在的,比如超跑。大多数超跑在挂上D挡后车子也是静止的,只有踩下油门时车子才会移动。当然这种设定风格是基于对速度的追求以及对离合器片的保护。
燃油车为什么挂上D挡就前进
燃油车离不开怠速,这本就是内燃机的固有特性,燃油只有通过燃烧才能产生动能、热能。它不同于电动车,电以离子的形式储存于电池包中,想同随时可以调用。内燃机离不开怠速,怠速过程实际上就是通过燃烧燃油产生能量的过程,所以当我们启动车辆后发动机开始旋转,挂上D挡后开始通过变速箱将动力传播到驱动桥。
下图就是AT变速器结构简图,当我们挂上D挡时,液力变矩器与行星齿轮之间的多片离合直接压紧,此时发动机扭矩可以通过液力变矩器像驱动轮传递,车辆就会开始缓慢的移动。之所以自动挡车D挡刹车不熄火,原因就在于液力变矩器并不会因为驱动轮的静止而阻止发动机的运转。如果此时调整一下液力变矩器与行星机构间离合的控制模式就可以实现电动车的运行方式。
上文已经提到现如今绝大多数AT变速器车型在挂D挡后,液力变矩器与行星机构间的离合会瞬间压紧。只要调整模式为挂D挡后该离合不接触,只有踩下油门时离合器片才会压紧。这时这款车挂上D挡后就不走了,只有踩下油门才会走,与电动车油门踏板逻辑完全一样。实现这些真的非常简单,现如今很多配备neutral idle空挡节制功能的车辆在D挡刹车时,液力鼓与行星机构间多片离合会解耦90%。
为啥不100%解耦?因为一旦在D挡下离合器100%解耦,那么再次踩下油门时离合器还需要再次耦合,而耦合至完全压紧是需要时间的。采用液力鼓的AT变速器动力响应本来就慢半拍,挂上D挡后不压紧离合,还需要在给油时再压紧离合,这样一来动力响应就太差了。所以这种控制逻辑对于燃油车而言也很简单,只是完全没有好处。车子越做越大而机器越来越小,动力响应本就不理想,再这么做得不偿失。
超跑为什么不踩油门不走
超跑的核心属性是加速,所以超跑用的变速器(双离合)离合器响应太快。不同于民用车那拖拖拉拉的半联动行程,超跑所用的变速器完成离合器的压紧过程太快,半联动会带来打滑而损失动能影响提速。所以超跑的双离合变速箱离合器只有完全耦合、完全分离两种状态。而这种设定又会导致新的问题出现。
如果没有半联动行程,挂D挡时离合器瞬间压紧会怎样?若驾驶者没给油,变速箱一定会熄火,甭管V8、V10、V12、W16,只要不给油过快压紧离合器一样熄火。所以为了防止熄火,超跑挂D挡后离合器依然保持着分离状态与空档无二,只有在踩下油门时离合器才迅速压紧。而另一方面超跑的离合器片阻尼很大,如果设置个半联动行程万一驾驶者动作快在半联动时猛给了一脚油,那高达7、800nm的扭矩对离合器片带来的磨损是很严重的。
曾经有位车友提了款911定制7速手动,结果地库还没开出去呢,离合器就烧了。所以这类车出于对性能的考量以及对离合器片的保护也放弃了蠕行功能,与电动车踏板的控制方式是不是很像?但这些对于民用车而言就不需要了,其一还是因为民用车的变速器没有那么迅捷,离合压紧不够快,这就有了半联动过程,而半联动带来的蠕行在日常生活中有很多实际的作用。其次民用车双离合变速器没有赛车那么快,如果取消半联动用油门控制离合压紧,还是会降低起步时的动力响应。但目前好像有个别品牌的车型出于对离合器片的保护,取消了蠕行,挂D挡不踩油门车子就不走了。