二戰,M5A1 司徒戰車, G103-1806100 軍用版自動變速箱(新品庫存x4)《Black Water Museum Collections | 黑水博物館館藏》
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- 2022年4月11日
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WWII, G103-1806100, M5A1 STUART Light Tank Hydra-matic Transmission (NOS*4)
二戰,M5A1 司徒戰車, G103-1806100 軍用版自動變速箱(新品庫存*4) 《Black Water Museum Collections | 黑水博物館館藏》

Hydra-Matic 變速箱技術說明 (TM 9-1727C)
本文件根據 民國 32 年 (1943 年) 2 月 5 日 美國戰爭部發布的《軍械維修技術手冊 TM 9-1727C》內容彙整,用來說明 M5、M5A1 司徒戰車及 M8 75公厘榴彈砲載具所使用的 Hydra-Matic 變速箱之構造、操作原理與規格。
歷史背景 (Historical Background)
這款 Hydra-Matic 變速箱,最初由通用汽車(General Motors)的 Oldsmobile 部門在 民國 29 年(1940 )推出,是全球第一款大規模生產的液壓自動變速箱。它結合了液力偶合器(取代了傳統離合器)和行星齒輪組,提供了真正的全自動換檔,無需駕駛者操作。在第二次世界大戰期間,這項技術被美國軍方迅速採用,特別是用於 M5 司徒戰車,顯示了其耐用性和優越的動力傳輸能力。Hydra-Matic 的問世,為後來的現代自動變速箱奠定了技術基礎,可以說是自動變速箱的鼻祖。
一、構造描述 (4. Description)
Hydra-Matic 變速箱的設計取代了傳統離合器,由以下主要動力傳輸單元組成:
液力偶合器 (Fluid Coupling / Torus Members):
由兩個獨立的環形構件(驅動構件與被動構件)組成,其功能為取代傳統離合器。
動力透過驅動構件旋轉產生的油液離心力傳遞至被動構件,完成接近同步的動力傳輸。
行星齒輪組 (Planetary Units):
變速箱包含前行星齒輪組(單級減速)和後行星齒輪組(複合減速)。
每個單元均配備制動帶 (Brake Band) 和多片式離合器 (Multiple Disk Clutch)。
變速模式: 制動帶接合,離合器釋放,透過鎖定齒輪組件完成減速。
鎖定模式 (直接驅動): 制動帶釋放,離合器接合,使整個齒輪組件鎖定並作為一體旋轉。
液壓控制單元:
包含兩個油泵(前油泵由引擎驅動,後油泵由輸出軸驅動)、一個調速器 (Governor) 以及包含控制閥與換檔閥的控制閥體 (Control Valve Body)。
二、操作原理 (5. Operation)
變速箱的換檔邏輯完全由液壓控制系統管理,根據車速與油門壓力在四個前進檔和一個倒檔之間自動切換。
動力流向與齒輪比
檔位 | 前行星單元狀態 | 後行星單元狀態 | 總齒輪比 | 主要機制 |
一檔 (First) | 減速 (1.44:1) | 減速 (2.26:1) | 3.26 : 1 | 前後制動帶皆接合,提供最大減速。 |
二檔 (Second) | 直接驅動 (1:1) | 減速 (2.26:1) | 2.26 : 1 | 前離合器接合,前制動帶釋放,前單元鎖定。 |
三檔 (Third) | 減速 (1.44:1) | 直接驅動 (1:1) | 1.44 : 1 | 動力分流 (Split-torque),機械與液力偶合器並聯傳輸。 |
四檔 (Fourth) | 直接驅動 (1:1) | 直接驅動 (1:1) | 1.00 : 1 | 前後離合器皆接合,實現直接驅動。 |
倒檔 (Reverse) | 減速 | 倒檔錨接合 | 3.77 : 1 | 倒檔錨鎖定倒檔內齒輪,強制行星齒輪反向旋轉。 |
液壓控制機制
油壓產生: 引擎啟動後由前油泵提供壓力;當車輛移動後,後油泵(由輸出軸驅動)開始工作,當其壓力超過前油泵時,即接管主壓力供應。油壓調節器將壓力維持在 85 至 90 磅。
換檔執行:
調速器 (Governor): 隨車速增加產生計量油壓,傾向於執行升檔。
節氣門壓力: 由油門開度產生,傾向於阻止升檔。
當調速器壓力克服節氣門壓力與彈簧壓力時,換檔閥移動,接合離合器或制動帶以改變檔位。
強迫降檔 (Throttle Downshifting): 駕駛者將油門踩到底時,節氣門閥會引導額外的油壓去對抗調速器壓力,迫使變速箱降檔(例如 4 檔降 3 檔)。
低速檔位 (Low Range): 手動選擇 "LO" 位置時,會施加額外壓力阻止變速箱升入三檔,使得檔位限制在 1 檔和 2 檔,以獲得更大的牽引力。
三、列表數據與規格 (6. Tabulated Data and Specifications)
以下規格數據適用於單個 Hydra-Matic 變速箱:
規格項目 | 數據 |
離合器類型 | 液力偶合器 (Fluid coupling) |
前進檔位數 | 4 |
倒退檔位數 | 1 |
一檔齒輪比 | 3.26 : 1 |
二檔齒輪比 | 2.26 : 1 |
三檔齒輪比 | 1.44 : 1 |
四檔齒輪比 | 1.00 : 1 |
倒檔齒輪比 | 3.77 : 1 |
減速齒輪類型 | 行星齒輪 (Planetary) |
註:此變速箱與車輛上的加力箱 (Transfer Unit) 配合使用,可提供總共 6 個前進檔位。



🛡️ 關於 "FROM USA FOR MUTUAL DEFENSE" 貼紙的詳細考據
這張紅藍白三色的盾形貼紙,正式名稱為**「共同防禦援助計畫標誌」(MDAP Emblem)。它不僅是一張標籤,更是民國 40 年代(1950s)**自由世界對抗共產陣營擴張的象徵。
以下是它的詳細解讀:
1. 歷史背景:MDAP 計畫
這個標誌源於 民國 38 年(1949)的《共同防禦援助法案》(Mutual Defense Assistance Act)。
二戰結束後,為了應對蘇聯與共產主義在歐洲及亞洲的擴張,美國總統杜魯門簽署了此法案。該法案授權美國政府向盟國提供軍事裝備、技術與訓練,以增強「自由世界」的防禦能力。
2. 設計語彙與象徵
盾形設計 (Shield Shape): 象徵「防禦」與「守護」。強調這些武器並非為了侵略,而是為了保護盟國安全。
紅白藍配色 (Red, White, and Blue): 直接呼應美國國旗的顏色,標示出處。
上方星群: 象徵美國與盟國之間的合作與團結。
下方直條紋: 源自美國國徽(Great Seal of the United States)的盾徽設計。
文字 "FROM USA": 明確指出物資來源國。
文字 "FOR MUTUAL DEFENSE": 點出核心宗旨——「為了共同防禦」。這句話在當時具有強烈的政治訊號,意味著「你的防線就是我的防線」。
3. 貼紙在中華民國的歷史意義(美援時期)
對於中華民國而言,這個標誌是「美援時期」(US Aid)的重要見證。
民國 39 年(1950)韓戰爆發後,美國恢復對華軍事援助。民國 40 年(1951),美軍顧問團(MAAG)正式在臺北運作,大量的軍事物資開始運抵臺灣本島,包括:
M24 霞飛戰車
M41 華克猛犬戰車
M5A1 司徒戰車的後勤料件(如本次展示的變速箱)
以及各類火砲、彈藥與車輛。
凡是透過 MDAP 計畫無償援助(Grant Aid)給中華民國國軍的物資,外箱或裝備本體上通常都會貼有這張貼紙,或是噴塗相關字樣。這與後來自行出資購買(FMS, Foreign Military Sales)的裝備在庫存標記上有所區別。




FROM COMMANDING OFFICER
TOOELE ORDNANCE DEPOT
TOOELE, UTAH
TO PORT TRANSPORTATION OFFICER
NEW YORK PORT OF EMBARKATION
BROOKLYN ARMY BASE
BROOKLYN, NEW YORK
中文翻譯 (Translation)
寄件人: 指揮官 圖勒陸軍軍械庫 (Tooele Ordnance Depot) 猶他州,圖勒市
收件人: 港口運輸官 紐約裝運處 (New York Port of Embarkation) 布魯克林陸軍基地 紐約州,布魯克林市
📝 說明 (Explanation)
這張標籤完整展示了美軍在 民國 40 年代(1950s) 標準的軍事物流路徑:從「內陸儲存」到「港口待運」。
起點 (FROM):圖勒陸軍軍械庫 (Tooele Ordnance Depot) 位於美國西部猶他州的沙漠地帶,氣候乾燥,是二戰與冷戰時期美軍極為重要的車輛與彈藥儲存基地。這四箱 M5A1 變速箱原本被長期封存在這裡。
終點 (TO):紐約裝運處 (New York Port of Embarkation, NYPE) 位於美國東岸的布魯克林陸軍基地。這是美軍物資運往歐洲或海外盟國的主要出口港。
這張標籤證明了這箱物資已經被「啟動」,從西部的倉庫經由鐵路橫跨美國大陸,運抵東岸的紐約港,準備交由港口運輸官(Port Transportation Officer)安排船期運往盟國。




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