2020年以后,在新车上搭载电子换挡机构的比例正在提高。随着汽车电子控制比重的增加,电子换挡也在大众化。也就是说,上下拉杆变速的机械式减少了。
(资料图片仅供参考)
美国MarketWatch调查显示,亚太地区的电子齿轮提升机搭载率最高。电子式高达41%。而欧美这些地方的传统挡把的比例依然很高。
图注:适用于雷克萨斯RZ的旋钮式换挡
图注:现代索纳塔搭载的按钮式换挡
电子换挡装置以“Shift-By-Wire,SBW”技术为基础。这是一种帮助在换挡机构和变速器之间无需机械连接的情况下,通过电子控制进行变速的系统。与机械式相比,搭载电子式换挡可以实现设计多样化,空间利用也有好处。
图注:1951年款福特怀挡
在电子换挡普及之前,汽车的换挡一般都在两个地方,一种是在中控台上,也是我们最常见的地方。一种是在方向盘后面,也就是怀挡,在美国车上经常能见到。
图注:在国内普遍可以见到的换挡机构
过去,变速器和换挡器必须机械地啮合在一起,室内设计很难多样化。随着电子换挡器的普及,机械式有逐渐消失的趋势,但机械式独有的优点依然存在。直观性和可靠性。放弃安装电子式后,再返回 机械方式的情况也很多。
自动变速器全球通用P-R-N-D顺序。另外,每个齿轮端通过电缆机械连接,变速即时,操作感明显,用户误识率明显降低。
电子换挡器的优点是空间利用率、设计多样化、轻量化、零部件兼容性,但故障的可能性也不容忽视。现有机械式有固定的搭载位置,但物理连接消失的电子式可以搭载任何地方,无论是按键还是旋钮。
物理连接消失,也可以减轻重量。比如有些品牌在搭载了按钮式电子换挡之后,在变速按钮底部准备了很大的收纳空间。
图注:捷尼赛思GV60的水晶球体换挡
换挡机构的设计也将多样化,现有的机械式并没有形成什么区别。电子式的设计自由度提高了,用户也见到了各种五花八门的换挡方式。
以捷尼赛思GV60为例,它采用了水晶球体。在关闭电源的情况下,做到完美隐藏,打开电源后旋转并转换为变速器。
还有一个优点是,是可以将一个部件应用于多种车型。没有机械连接,不需要考虑单独的内部设计。起亚EV6搭载的旋钮换挡,不仅适用于niro,还广泛应用于K5、索兰托车型。
优点很多,但也存在明显的缺点。就是直观性和可靠性的问题。首先,由于没有物理连接,很难立即变速,变速后齿轮需要一段时间才能啮合。
如果从D挡切换到R挡,用户需要确认变速是否正确。机械换挡闭着眼就能确认,但电子式需要看着挡把是否换挡正确。
如果操作错误,很有可能引发事故。最近类似的案例也在增加。
图注:本田在第11代雅阁上搭载了机械式换挡器
也许是为了防止用户混乱,2023年,本田依然使用机械式换挡机。目前新能源车型使用按键式换挡,燃油车型依然使用机械换挡。
此外,电子换挡的可靠性也是个问题,最大的缺点是,由于传感器之间的连接不是物理连接,而是传感器之间的连接,当变速系统出现故障时,人无法控制。虽然汽车制造商对此制定了补救措施,但可能会面临无法直接操作的情况,这也是令人不安的因素。
尽管如此,汽车行业的电子换挡装置的搭载将进一步扩大。因为与电动汽车及自动驾驶技术的配合很好。电动汽车与内燃机车不同,是通过马达旋转驱动的,因此不需要单独的变速器。另外,机械式是自动驾驶技术应用的绊脚石。因为如果搭载机械式换挡器,自动驾驶过程中汽车无法自行变速,需要司机进行变速。