实验室：为什么变速箱长这样？

不知是否有人曾想过，我们日常开车的时候接触到最多的东西是什么？

接触最多的顺序应该是方向盘、油门、刹车，或者在北京这样的“首堵”就该是方向盘、刹车、油门。不过，如果你开的是手动挡的话那么接触最多的绝对少不了变速箱了。手动挡变速箱的换挡方式大家应该都比较清楚，而自动挡的换挡方式则更加清晰明了，基本所有车型PRND的顺序排列（排除电子档杆），法国人都认同的换挡方式，有人想过这是为什么吗？

手动变速箱相对来说比较容易理解一些。绝大部分手动挡都是采用H型排列布局，区别一般都是倒挡的位置。手动变速箱下方都用一根铁棍子连着齿轮组，然后通过调整各个齿轮的咬合从而达到变速的效果。但咱们这期主要说关于自动变速箱的事情。 

这个首先就要从自动变速箱的历史开始说起了。是什么促使人类的发明创造呢？答案非常简单，懒！

早在1904年，当时一对兄弟就已经想做一台能够自动换挡的2前速变速箱，但毕竟年代太早，以当时的技术水平并没有成功。

来到1908年以后，福特T型车首先就搭载了一台类似于半自动变速箱的产物，它不需要有踩离合的动作，但需要司机知道什么时候应该进行换挡动作。

采用液压控制变速箱的话，那时间就要来到1932年，由两位巴西人所发明。随后他么将这项技术卖给了通用汽车，通用以此发表了奥兹莫比尔的“Hydra-Matic”概念车。然而这个时间节点也存在争议，华尔街日报表示在一战结束后不久德国的ZF公司就已经研发出液压控制变速箱了。

中间一段时间液压控制的自动变速箱已经达到了4个档位，传动效率虽高但顿挫的问题也无法避免。而到了1960年代末这些顿挫的玩意就已经被淘汰了，取而代之的则是更加先进顺滑，档位更少但可以小范围改变扭矩的自动变速箱。这基本也和现在的变速箱没有什么太大区别了。

随着ECU控制单元的日渐强大，自动变速箱也开始有了自己的控制单元TCU，并与ECU协同工作，通过ECU的感知信号来完成合适的换挡动作。这也就是当代自动变速箱的换挡逻辑。

但为什么会采用PRND的操作形式呢？

首先就要了解其真正的含义P应为驻车的意思，是因为单词Park的简写；R说白了就是倒Reverse的简写；N挡则有两种意思：一种名为中间档，或者叫不结合档Neutral/No gear；D档最好理解，就是走，Drive。R档与D档之间必然需要一个缓冲档作为空隙，因为就算有液力变矩器在其中，其巨大反向作用力会导致变矩器内部的油瞬间发生反方向运转，从而产生巨大压力。

如果有一个空挡的话那么可以将前进的力道卸掉。这对于保护液力变矩器有很大的作用。当然以上都需要处于一个停车的状态下操作。

其实这种操作方式也存在于采用电子排挡的情况下，奔驰的怀档设计也需要经过空挡，而宝马的电子排挡也需要重推才可以到达倒挡。

但当中也有一种清流就是按键式换挡，这种可以接切入，但TCU程序这边则会短暂切断动力保护液力变矩器或者离合器片。

现在得知RND要分开以后，就肯定会有人想知道为什么要PRND排列而不是DNRP排列。首先要说的是，在大部分机械操作中，前推为减速，后拉为加速。之所以这样主要是因为减速时整体重量都会向前，加速会产生向后的力。所以P档在前，D档在后，S档则再更后。这也在大部分人心中固有的观点。同理，赛车的序列式变速箱同样为前减后加排列。总之排挡杆越往后，向后产生的力就越大。

但也有一种另一个说法是美国政府的要求，因为以前曾经有PNDLR的排列，但有人在用L档进行发动机制动的时候，误操作拉进了R档导致伤亡事故，所以美国法律规定必须PRNDL。

而且对于排挡杆在地板上的车型来说，P档离驾驶者理论上是最远的，也最不容易因为手臂的动作造成误操作，如果是DNRP或者DNPR排列的话，在车辆停止的情况下，容易因为手臂动作碰到，导致挂入档位（虽然现在大都要按钮才能换挡或者有蛇形换挡）

说到底，其实到底因为什么还是没有定论，但个人认为第三种比较符合常理一些