DRIVING HISTORY, ONE MILE AT A TIME
Hydra-Jerk or Dyna-Slow?
Een M-5A1 Stuart met Hydra-matic
De M24 Chaffee tank
Oldsmobile advertenties vertelde dat de Hydra-matic de beste technologische ontwikkeling was sinds de startmotor. Voor één keer loog een advertentie niet. Hydra-matic was een alles veranderende innovatie.
Naast het voor de hand liggende gemak beweerde Oldsmobile bovendien dat de Hydra-Matic tot 20% zuiniger was dan een standaard transmissie. Die claim werd al snel bijgesteld naar 10 tot 15%. Het vermeende voordeel kwam echter grotendeels niet van de transmissie zelf, maar van de veel langere achterasverhouding die met de Hydra-Matic werd geleverd. Hydra-Matic-auto's kregen een eindoverbrenging van 3,42:1 of 3,63:1, tegenover 4,10:1 of 4,30:1 bij handgeschakelde auto's. Dat scheelde bijna 20% in numerieke verhouding. In stadsverkeer konden auto's met Hydra-Matic desondanks behoorlijk dorstig zijn, maar bij rustig rijden op de snelweg was een verbruik tot ongeveer 1 op 8 (12,4 l/100 km) mogelijk, wat voor een grote Amerikaanse auto uit die tijd uitstekend was.
Hoewel de eerste Hydra-Matics enkele kinderziektes hadden, was het systeem een enorme stap vooruit ten opzichte van de eerdere semi-automatische transmissies. De transmissie was weliswaar groot, zwaar en technisch ingewikkeld en vereiste dat verschillende rembanden en bedieningsmechanismen goed werden afgesteld, maar de bestuurder hoefde in normale omstandigheden geen koppeling meer te bedienen en nauwelijks nog zelf te schakelen. In High startte de transmissie in de eerste versnelling en schakelde vervolgens automatisch door alle vier de versnellingen. De eerder aanwezige Low-stand bleef behouden, waarmee de bestuurder de transmissie tot ongeveer 64 km/u in de eerste en tweede versnelling kon houden. Die stand was vooral bedoeld voor steile hellingen of bijzondere rijomstandigheden.
De vroege Hydra-Matic maakte geen gebruik van een koppelomvormer zoals latere automatische transmissies. In plaats daarvan combineerde het systeem een hydraulische vloeistofkoppeling met een volledig mechanisch schakelmechanisme met planeetwielen. Daardoor vonden de schakelmomenten nog steeds onder belasting plaats en was de transmissie bepaald niet bijzonder verfijnd. Vooral bij terugschakelen onder belasting konden de overgangen gepaard gaan met een duidelijke klap. Toch was dat voor veel kopers van ondergeschikt belang: de Hydra-Matic deed wat eerdere automatische en semi-automatische systemen nog niet overtuigend hadden weten te doen. Hij bood daadwerkelijk comfortabel rijden met slechts twee pedalen.
Dat maakte de transmissie bovendien interessant voor mensen voor wie handmatig schakelen moeilijk of onmogelijk was. Na de oorlog zou Oldsmobile daarop inspelen met speciale 'Valiant'-modellen met Hydra-Matic en aangepaste bediening, bedoeld voor gehandicapte oorlogsveteranen.
Het beleid van GM in die tijd was om nieuwe technologieën gedurende het eerste jaar exclusief beschikbaar te stellen aan de divisie die het grootste deel van de ontwikkeling had gedragen. Hierdoor was de Hydra-Matic gedurende modeljaar 1940 uitsluitend beschikbaar voor Oldsmobile. Buick wilde niets weten van de nieuwe transmissie. Buick-hoofdingenieur Charles A. Chayne gaf het systeem zelfs de spottende bijnaam 'Hydra-Jerk'. Ook Pontiac, onder de behoudende hoofdingenieur Benjamin H. Anibal, zag er aanvankelijk niets in.
Oldsmobile kreeg in oktober 1939 de eerste in serie geproduceerde Hydra-Matics, intern aangeduid als Model 180. Toen de Oldsmobiles van modeljaar 1940 later dat jaar verschenen, was de Hydra-Matic als optie leverbaar voor de hele modellenreeks. De introductieprijs bedroeg slechts $57, maar liefst $19 minder dan de Automatic Safety Transmission een jaar eerder had gekost. Net als bij de semi-automatische transmissie werd de Hydra-Matic bovendien gecombineerd met een veel langere, op zuinigheid gerichte achterasverhouding.
De ontwikkeling en productie waren inmiddels niet langer uitsluitend een zaak van Oldsmobile. GM had speciaal voor de productie een nieuwe Detroit Transmission Division opgericht, onder leiding van Victor A. Olsen. William Carnegie, die sinds 1933 deel uitmaakte van de groep van Thompson, werd hoofdingenieur van de nieuwe divisie. De afdeling kreeg eigen productiefaciliteiten in een voormalige Fisher Body-fabriek in het oosten van Detroit.
De eerste verkoopcijfers lieten zien dat de Hydra-Matic veel beter aansloeg dan de Automatic Safety Transmission. Oldsmobile verkocht voor modeljaar 1940 ongeveer 60.000 Hydra-Matics. Voor 1941 werd dat aantal bijna verdubbeld, ondanks een verhoging van de prijs van $57 naar een realistischer $100.
Vanaf modeljaar 1941 verviel de exclusiviteit van Oldsmobile en kwam de transmissie ook beschikbaar voor andere GM-divisies. Cadillac koos voor de nieuwe techniek en introduceerde in januari 1941 een zwaardere Model 250 Hydra-Matic. Deze was geschikt voor het hogere koppel van de Cadillac-motoren en had andere eerste- en tweedeversnellingen. Daarvoor werd een nieuwe tweede planetaire eenheid toegepast met samengestelde tandwielsets, vergelijkbaar met de constructie die bij de inmiddels verouderde Automatic Safety Transmission was gebruikt. De Cadillac-versie kostte $125. Toch koos ongeveer 30% van de Cadillac-kopers ervoor. De optie bleef ook voor modeljaar 1942 beschikbaar, maar dat modeljaar werd al in februari 1942 voortijdig beëindigd toen de War Production Board besloot de productiecapaciteit en grondstoffen voor oorlogsmaterieel te gebruiken. Tegen die tijd had de Detroit Transmission Division al bijna 215.000 Hydra-Matic-transmissies geleverd.
Oldsmobile meldde trots dat inmiddels een groot deel van de nieuwe auto's met Hydra-Matic was uitgerust. Voor modeljaar 1942 liep dat aandeel volgens Oldsmobile op tot ongeveer 45 procent. De chromen Hydra-Matic-emblemen aan beide zijden van de auto maakten voor iedereen zichtbaar dat deze Oldsmobile over de nieuwe transmissie beschikte. Opvallend is ook de matte grille. Net als veel andere autofabrikanten beperkte Oldsmobile in 1942 het gebruik van chroom, zink en andere strategische materialen vanwege de oorlog.
De Hydra-Matic was daarmee niet perfect. Hij was zwaar, ingewikkeld en gevoelig voor een correcte afstelling en was bovendien niet bepaald een toonbeeld van soepel schakelen. Maar voor het eerst was er een automatische transmissie die in de praktijk daadwerkelijk voldeed aan de belofte van moeiteloos rijden. Dat verklaart ook waarom de belangstelling veel groter was dan bij de Automatic Safety Transmission. De Hydra-Matic betekende het definitieve bewijs dat een volautomatische transmissie commercieel levensvatbaar was.
Battle tested
Toen de productie van personenauto's afnam, schakelde de Amerikaanse auto-industrie over op de productie van militair materieel. De omschakeling werd gecoördineerd door William 'Big Bill' Knudsen, voormalig voorzitter van GM (1937–1940), die door de Amerikaanse regering werd aangesteld om deze enorme operatie te leiden. Ironisch genoeg hadden de oprichters van Cadillac, Henry en Wilfred Leland, 25 jaar eerder ontslag genomen omdat Billy Durant, de toenmalige GM-voorzitter, weigerde zich in te laten met militaire productie.
De M3 Stuart en de M5
De belangrijkste tank in 1941 was de M3 Stuart, geproduceerd door de American Car & Foundry Co. De M3, door de Britten liefkozend 'Honey' genoemd vanwege zijn betrouwbaarheid, woog 12,7 ton en werd aangedreven door een 7-cilinder Continental W-670 stermotor met 262 pk. In 1942 werd de Stuart ingezet in Noord-Afrika en in het gebied rond de Stille Oceaan, waar hij diende bij zowel de Britse strijdkrachten als het Amerikaanse leger en het United States Marine Corps.
Vanwege de schaarste aan benzine-aangedreven Continental-motoren moest de Stuart overschakelen op minder krachtige dieselmotoren. Eind 1941 introduceerde Cadillac een verbeterde variant van de M3, waarin de Continental-motor werd vervangen door twee standaard Cadillac V8-motoren met elk 150 pk, gecombineerd met versterkte Hydra-Matic-transmissies die de rupsen afzonderlijk aandreven.
De vernieuwde tank, de M5, ging in februari 1942 in productie. Door zwaardere bepantsering en diverse aanpassingen was de M5 ongeveer 2.100 kg zwaarder dan de M3, maar dankzij de twee Cadillac-motoren bleef de topsnelheid gelijk.
Er werden ongeveer 6.800 M5's geproduceerd, samen met 1.800 M8 Howitzers, die hetzelfde chassis deelden.
De M24 Chaffee en verder
In 1943 werd duidelijk dat de M5 onvoldoende bepantsering bood voor de intensieve gevechten in Europa. Cadillac begon in april van dat jaar met de ontwikkeling van een grotere opvolger: de M24 Chaffee. Deze nieuwe tank deelde de aandrijflijn van de M5, maar was uitgerust met een krachtiger 75 mm-kanon, oorspronkelijk ontworpen voor de B-25 Mitchell-bommenwerper. De M24 ging een jaar later in productie en werd vanaf november 1944 aan de frontlinies ingezet. Tegen het einde van de oorlog waren er 3.400 exemplaren gebouwd. Sommige bleven tot in de jaren 80 in gebruik, waaronder afgeleide voertuigen zoals de M19, M37 en M41, die hetzelfde chassis, dezelfde motoren en transmissie deelden.
'Battle tested' in de civiele markt
Hoewel de oorlog geen grote ontwerpwijzigingen bracht aan de Hydra-Matic, dwong het GM om de betrouwbaarheid te verbeteren en kinderziektes op te lossen. Na de oorlog gebruikten Cadillac en Oldsmobile de slogan 'Battle tested' in hun advertenties, een claim die zeker enige waarheid bevatte. Toen de civiele productie eind 1945 werd hervat, bood Oldsmobile zelfs aangepaste automodellen aan voor gehandicapte veteranen, uitgerust met de beproefde automatische transmissie.
Hydra-matic wordt gemeengoed
De naoorlogse hausse markeerde de doorbraak van de Hydra-Matic. In 1947 had GM al het 500.000e exemplaar geproduceerd.
Buick zag echter geen toekomst in de Hydra-Matic. Buick had een unieke aandrijflijn die rechtstreeks was aangesloten op de achteras. Alle bewegingen van de Hydra-Matic tijdens het schakelen zouden door de hele auto voelbaar zijn. Dit zou niet samengaan met de soepele rijeigenschappen van een Buick. De andere merken hadden hier geen last van omdat deze bewegingen werden geabsorbeerd door de achterveren en kruiskoppelingen. Ook Chevrolet zag weinig in de Hydra-Matic en ontwikkelde de Powerglide, een eenvoudiger automatische transmissie.
Pontiac omarmde de Hydra-Matic in 1948 en behaalde grote successen, ondanks de hoge prijs. De transmissie kostte $158,50 bij Pontiac en $174,25 bij Cadillac. Dit weerhield kopers echter niet: 78% van de Pontiac-kopers en 95% van de Cadillac-kopers koos voor deze optie.
In 1949 werd duidelijk dat autofabrikanten een automaat moesten aanbieden om concurrerend te blijven. Hoewel de Hydra-Matic niet de soepelste of meest zuinige optie was, namen kopers de tekortkomingen graag voor lief om niet te hoeven schakelen.
Ford en Studebaker gingen met Borg-Warner in zee om een drietraps automatische transmissie met koppelomvormer te ontwikkelen. Packard introduceerde zijn eigen Ultramatic in mei 1949. Chevrolet lanceerde zijn eerste Powerglide eind 1949 voor het modeljaar 1950. Cadillac was in 1950 de eerste die de Hydra-Matic standaard leverde op de Series 60 en 62.
De Detroit Transmission Division bouwde het 1.000.000e Hydra-Matic-exemplaar in 1949. GM zag mogelijkheden om het productievolume verder te verhogen door de Hydra-Matic te leveren aan autofabrikanten die niet de middelen hadden om zelf een automatische transmissie te ontwikkelen. Dit leidde tot samenwerkingen met Nash (1950), Hudson en Kaiser-Frazer (1951), en Willys Aero (1954). Opmerkelijk genoeg gebruikte zelfs Lincoln al in 1949 de Hydra-Matic. Ondanks dat Ford en Mercury hun door Borg-Warner ontwikkelde Ford-O-Matic / Merc-O-Matic hadden, was die transmissie niet geschikt voor de grotere Lincoln-motoren met hoger vermogen. In 1953 werden GMC-trucks er ook mee uitgerust en in 1954 de Chevrolet-trucks. De meeste fabrikanten deden geen moeite om de naam en GM-oorsprong van de Hydra-Matic te verbergen. Integendeel, ze profiteerden juist van de uitstekende reputatie en merkbekendheid die de transmissie had opgebouwd.
Vanaf het begin van de jaren vijftig werd duidelijk dat de Hydra-Matic niet langer de enige maatstaf was. Met name Chrysler zette met de TorqueFlite een nieuwe standaard op het gebied van soepelheid en betrouwbaarheid. Waar de Hydra-Matic de eerste generatie automatische transmissies definieerde, verschoof met deze nieuwe generatie de nadruk naar comfort en verfijning. Dit dwong General Motors om de eigen ontwerpen opnieuw te herzien om concurrerend te blijven.
Dual-Range Hydra-Matic
De Hydra-Matic onderging gedurende zijn levensduur verschillende kleinere wijzigingen, waaronder aangepaste overbrengingsverhoudingen, nieuwe koppelingen en verschillende uitvoeringen van de oliepomp. Voor 1951 werd bovendien een nieuwe planetaire tandwielset voor de achteruitversnelling geïntroduceerd, die werd ingeschakeld door een hydraulisch bediende conuskoppeling. De bestaande parkeerpal bleef behouden, maar diende voortaan uitsluitend als parkeerrem.
Vanuit het oogpunt van de eigenaar was de belangrijkste vernieuwing de introductie van de Dual-Range Hydra-Matic voor modeljaar 1952. De productieversie van deze transmissie werd ontworpen door Kenneth W. Gage, een ingenieur van GM's transmissieafdeling. Het basisidee was echter al veel eerder beschreven in de patentaanvragen van Earl Thompson, die teruggingen tot 1934.
Zoals de naam al aangeeft, beschikte de Dual-Range Hydra-Matic voortaan over twee Drive-standen. Voor de duidelijkheid kunnen we deze aanduiden als D4 en D3, hoewel de benaming per automerk verschilde. D3 werd bijvoorbeeld ook aangeduid als DLeft of S (Super), terwijl D4 ook DRight of simpelweg D kon heten.
In D4 schakelde de transmissie normaal door alle vier de versnellingen. In D3 werd de 3-4-schakelklep door de hydraulische druk gesloten gehouden, alsof het gaspedaal volledig was ingetrapt. De overige schakelkleppen werden hierdoor niet beïnvloed, waardoor de transmissie tussen de drie lagere versnellingen normaal bleef schakelen. Hij schakelde echter pas naar de vierde versnelling wanneer de rijsnelheid het punt voor een opschakeling bij vol gas bereikte. Dat lag, afhankelijk van de eindoverbrenging en bandenmaat, doorgaans tussen 65 en 72 mph (105 en 115 km/u).
Trapte de bestuurder in D3 het gaspedaal volledig in, dan schakelde de transmissie terug naar de tweede versnelling, zolang de maximaal toegestane snelheid voor die terugschakeling nog niet was bereikt. De normale Low-stand bleef eveneens beschikbaar. Deze werd aangepast zodat de transmissie bij gedeeltelijke gasbelasting vanuit stilstand in de tweede versnelling kon vertrekken. Dat was vooral nuttig op gladde ondergrond, waar een start in de eerste versnelling gemakkelijk tot wielspin kon leiden.
Hoewel D3 op het eerste gezicht bedoeld was om het schakelen te beperken, maakte deze stand voor maximale acceleratie maar weinig verschil. De snelheid waarbij van de derde naar de vierde versnelling werd geschakeld, was in beide Drive-standen immers hetzelfde. Wie de maximale acceleratie wilde, kon de opschakeling van twee naar drie bovendien nog iets verder uitstellen door de Low-stand te gebruiken.
De belangrijkste functie van de extra Drive-stand was dan ook niet betere acceleratie, maar meer controle en flexibiliteit op heuvelachtig terrein. Ook op de snelweg kon het soms handig zijn om met D3 een handmatige terugschakeling naar de derde versnelling af te dwingen, bijvoorbeeld bij het inhalen.
De op deze pagina afgebeelde Pontiac Chieftain uit 1952 is uitgerust met de nieuwe Dual-Range Hydra-Matic. De twee Drive-standen zijn aan weerszijden van de aanduiding DR aangegeven. Oldsmobile gebruikte hiervoor de aanduidingen DR en S, terwijl andere fabrikanten doorgaans D4 en D3 gebruikten.
Opvallend is dat er nog steeds geen afzonderlijke Park-stand aanwezig was en dat Reverse zich onder Low bevond. Die ongebruikelijke indeling was bewust gekozen. Doordat Reverse en Low dicht bij elkaar lagen, kon een bestuurder een auto gemakkelijker heen en weer bewegen wanneer deze in sneeuw of modder was vastgeraakt.
Tegelijkertijd waren er deskundigen die bezwaar maakten tegen deze schakelvolgorde. Onder hen bevond zich Oscar Banker, die verschillende uitvindingen op het gebied van automatische transmissies op zijn naam had staan. Banker waarschuwde dat de plaatsing van Reverse het mogelijk maakte om deze stand per ongeluk te selecteren terwijl de auto nog reed.
De in 1951 geïntroduceerde nieuwe achteruitversnelling moest dit risico beperken: Reverse werd daarbij hydraulisch geblokkeerd zodra de voertuigsnelheid boven een zeer lage snelheid kwam. Desondanks bleef de discussie over de veiligheid van het schakelpatroon bestaan. Uiteindelijk stapte GM halverwege de jaren zestig voor al zijn automatische transmissies over op het inmiddels vertrouwde PRNDL-patroon.
Oscar Banker en het PRNDL-patroon
Oscar Banker werd later ook genoemd in Unsafe at Any Speed van Ralph Nader. Nader beschreef hoe Banker tijdens een SAE-presentatie over de nieuwe Roto Hydra-Matic kritisch vroeg waarom GM het NDLR-schakelpatroon bleef gebruiken. Volgens Naders beschrijving waarschuwde Banker dat bestuurders hierdoor per ongeluk Reverse konden selecteren terwijl het voertuig nog in beweging was.
Banker zou dit bezwaar later ook schriftelijk hebben voorgelegd aan Jack Gordon, destijds hoofd van GM. GM verdedigde de bestaande volgorde onder meer met het argument dat deze het gemakkelijker maakte om een auto die in sneeuw of modder was vastgeraakt heen en weer te bewegen. Daarnaast wees GM erop dat miljoenen Amerikaanse automobilisten inmiddels aan deze volgorde gewend waren.
De discussie over de schakelvolgorde hield vervolgens nog jaren aan. Uiteindelijk werd het PRNDL-patroon de standaardindeling voor GM's automatische transmissies vanaf modeljaar 1966.
In 1952 sloot General Motors bovendien een licentieovereenkomst met Rolls-Royce, waardoor de Britse fabrikant een eigen versie van de Dual-Range Hydra-Matic kon produceren voor zijn Rolls-Royce- en Bentley-personenauto's. GM bleef daarnaast Hydra-Matics leveren aan onder meer Hudson, Kaiser, Lincoln en Nash, en van 1953 tot 1955 ook aan Willys. De jaarlijkse productie liep daardoor op tot meer dan 700.000 transmissies.
Brand in de Detroit Transmission-fabriek
Die productie werd in augustus 1953 abrupt onderbroken door een catastrofale brand die de Detroit Transmission-fabriek in Livonia, Michigan, volledig verwoestte. Bij de brand kwamen zes mensen om het leven en werd voor meer dan 80 miljoen dollar schade aangericht. De brand behoorde daarmee tot de zwaarste industriële rampen van die periode.
GM moest snel een vervangende productielocatie vinden en sloot een overeenkomst om de Willow Run-fabriek van Kaiser te huren. Deze enorme voormalige bommenwerperfabriek in Ypsilanti was in 1945 door Kaiser overgenomen. Het complex stond sinds juni 1953 grotendeels stil, nadat Kaiser zijn productie naar Toledo had verplaatst na de fusie met Willys-Overland.
Willow Run werd vervolgens omgebouwd voor de productie van Hydra-Matic-transmissies. Halverwege september was de fabriek hiervoor geschikt gemaakt en in november 1953 kocht GM het complex voor 26 miljoen dollar.
Tijdens de overgang naar Willow Run moesten gebruikers van de Hydra-Matic tijdelijk uitwijken naar andere transmissies. Oldsmobile en Cadillac gebruikten Dynaflow, Pontiac schakelde over op Powerglide en voor de meeste niet-GM-klanten werd een transmissie van Borg-Warner gebruikt. De leveringen van Hydra-Matic-transmissies werden in november 1953 hervat.
Het einde van de oorspronkelijke Hydra-Matic
Tegen het midden van de jaren vijftig naderde het einde van de oorspronkelijke Hydra-Matic-transmissie. Klanten werden steeds minder tolerant tegenover het soms harde schakelen, terwijl de stijgende pk-race de grenzen van de transmissiecapaciteit steeds verder opzocht. Ondanks de ontwikkeling van Powerglide en Dynaflow had GM echter geen enkele bedoeling om de Hydra-Matic zomaar op te geven. Er waren niet alleen enorme bedragen geïnvesteerd in fabrieken en productiegereedschappen, ook Pontiac, Oldsmobile, Cadillac en verschillende externe fabrikanten bleven de transmissie in grote aantallen gebruiken. Bovendien hadden veel klanten inmiddels duidelijke voorkeuren ontwikkeld voor Hydra-Matic of een van de concurrerende systemen.
Tegen het begin van de jaren vijftig was de Hydra-Matic op de meeste auto's een dure optie, maar bij Oldsmobile en Pontiac werd hij in meer dan vier van de vijf auto's besteld en bij naoorlogse Cadillacs zelfs in vrijwel alle auto's. Cadillac maakte de transmissie in 1952 standaard. Toch bleef de oorspronkelijke constructie inmiddels duidelijk verouderd. De transmissie was zwaar en ingewikkeld en het schakelen bleef, ondanks allerlei verbeteringen, gevoelig voor de juiste afstelling van rembanden en bedieningsmechanismen.
Daarom begon Detroit Transmission in 1952 aan een grondige herziening van de viertraps Hydra-Matic. Voor dit project werd maar liefst 35 miljoen dollar uitgetrokken. De ontwikkeling van de productieversie, die officieel Model 315 en 'Controlled Coupling Hydra-Matic' werd genoemd, kwam voor rekening van ingenieurs van Detroit Transmission, onder wie P.J. Rhoads en Kenneth W. Gage. Walter B. Herndon, die al sinds de begintijd deel uitmaakte van Earl Thompsons transmissiegroep, legde in 1953 een patent vast waarin een groot deel van de basis van het nieuwe ontwerp werd beschreven. Een volgende patentaanvraag van August H. Borman Jr., Forrest R. Cheek en Milton H. Scheiter volgde in 1954.
De introductie liet echter op zich wachten. De vernietiging van de Hydra-Matic-fabriek in Livonia door de grote brand van augustus 1953 heeft daar vermoedelijk mede aan bijgedragen. De tweede generatie Hydra-Matic verscheen uiteindelijk voor modeljaar 1956.
Controlled Coupling Hydra-Matic
Om te begrijpen wat er veranderde, is het nuttig eerst naar de oorspronkelijke constructie te kijken. De vroege Hydra-Matic gebruikte één vloeistofkoppeling en drie planetaire tandwielsets. Deze werden bediend door twee samentrekkende rembanden, twee meervoudige plaatkoppelingen en vanaf 1951 een conuskoppeling voor de achteruit. Daarmee werden vier vooruitversnellingen en één achteruitversnelling gerealiseerd. Bij de nieuwe transmissie bleef de algemene opbouw grotendeels behouden, maar de voorste meervoudige plaatkoppeling werd vervangen door een tweede vloeistofkoppeling. Dit was de 'controlled coupling' waaraan de nieuwe transmissie zijn naam ontleende. Deze kleinere vloeistofkoppeling zat direct achter het huis van de grote vloeistofkoppeling, tussen de eerste en tweede planetaire tandwielset.
De tweede vloeistofkoppeling werkte in feite als vervanger van de voorste plaatkoppeling. Wanneer de koppeling leeg was, draaide de pompzijde vrij rond terwijl de turbinezijde stilstond. Zodra de koppeling werd gevuld, werd het motorkoppel hydraulisch overgebracht naar de zonnewielas van de voorste planetaire eenheid. Daarmee konden het ringwiel, het zonnewiel en de planeetdrager vrijwel met dezelfde snelheid gaan draaien en ontstond een directe aandrijving.
Het vullen en legen van deze kleine vloeistofkoppeling kon in minder dan een halve seconde gebeuren. Daardoor konden de schakelingen veel vloeiender worden uitgevoerd. De achterste meervoudige plaatkoppeling bleef wel behouden en werd bovendien versterkt om meer koppel te kunnen verwerken.
Ook de rembanden werden anders gebruikt. De voorste remband van de oude Hydra-Matic verdween en werd vervangen door een sprag-type vrijloopkoppeling. Deze eenrichtingskoppeling hield het zonnewiel van de voorste planetaire set tegen wanneer de voorste koppeling niet actief was. Een tweede spragkoppeling werd aan het ringwiel van de achterste planetaire eenheid toegevoegd. Omdat deze spragkoppelingen geen externe bediening nodig hadden, konden op- en terugschakelen eenvoudiger worden uitgevoerd door de controlled coupling en de achterste plaatkoppeling te bedienen.
De spragkoppelingen hadden echter ook een nadeel: tijdens het uitrollen konden ze vrijlopen. Daardoor was er in de tweede en derde versnelling nauwelijks meer motorrem dan in de vierde versnelling en kon de transmissie in de eerste versnelling zelfs vrijlopen wanneer de bestuurder het gas losliet. Om dat op te lossen bleef de achterste remband behouden, maar kreeg deze de nieuwe functie van 'overrun band'. Daarnaast werd een enkele plaat tellende overrun-koppeling toegevoegd. Deze kon de zonnewielas van de voorste planetaire eenheid blokkeren.
De overrun-koppeling en overrun-band zorgden vooral in Low en de sportievere D3/S-stand voor extra motorrem. In de normale D4-stand waren ze niet actief. Op steile hellingen en in bergachtig terrein was het daarom verstandig om Low of D3/S te kiezen.
De hydraulische bediening bleef in principe gebaseerd op hetzelfde idee als bij de eerdere Dual-Range Hydra-Matic, maar werd ingrijpend aangepast. Er kwamen onder meer regelkleppen voor het vullen en legen van de tweede vloeistofkoppeling en servo's voor de neutral clutch, de overrun-band en de overrun-koppeling. Een belangrijk gevolg van de nieuwe constructie was een veel soepeler schakelgedrag. De 1–2- en 3–4-schakelingen konden vrijwel naadloos verlopen. De 2–3- en 3–2-schakelingen konden nog steeds een lichte klap geven door de achterste plaatkoppeling, maar waren doorgaans veel minder storend dan bij de oude Hydra-Matic. De nieuwe transmissie was bovendien minder afhankelijk van de exacte afstelling van rembanden en bedieningsmechanismen.
Dat was een belangrijke verbetering na zestien jaar waarin de ruwe schakelmomenten van de oorspronkelijke Hydra-Matic regelmatig kritiek hadden opgeleverd. Voor die soepelheid moest echter iets aan rechtelijnprestaties en efficiëntie worden opgeofferd. Omdat beide vloeistofkoppelingen in de vierde versnelling actief waren, was er bij constante snelheid iets meer hydraulische slip dan bij de oude transmissie. De koppelverdeling in de derde en vierde versnelling beperkte dat effect enigszins, maar de Controlled Coupling Hydra-Matic was daardoor niet zuiniger dan zijn voorganger.
Opvallend is dat Herndons patent uit 1953 al voorzag in een mechanische lock-upkoppeling die de extra slip van de tweede vloeistofkoppeling in de vierde versnelling volledig had kunnen elimineren. Die voorziening werd uiteindelijk echter niet in de productieversie toegepast.
Een andere belangrijke verandering was de introductie van een echte parkeerstand. De Controlled Coupling Hydra-Matic kreeg voor het eerst een 'Park'-positie op de keuzehendel. De daarvoor gebruikte parkeervergrendeling was overigens niet volledig nieuw: de Hydra-Matic had al sinds zijn ontstaan een pal die oorspronkelijk een onderdeel van de achterste planetaire set blokkeerde voor de achteruitversnelling. Vanaf 1951 was die voorziening vooral als parkeerrem gebruikt. Bij de nieuwe transmissie werkte de pal op de planeetdrager van de achterste planetaire eenheid en kon hij worden gebruikt naast, of in plaats van, een conventionele mechanische handrem op de achterwielen.
Oldsmobile gaf de nieuwe transmissie de naam 'Jetaway Hydra-Matic'. Pontiac gebruikte de namen 'Strato-Flight Hydra-Matic' en later 'Super Hydra-Matic'. Ook de dubbele rijbereiken van de eerdere Dual-Range Hydra-Matic bleven bestaan. D4 was de normale stand waarin alle vier de versnellingen automatisch werden gebruikt. S, bij andere merken aangeduid als D3 of D-Right, stelde de 3–4-schakeling uit en hield de transmissie langer in de derde versnelling. In deze stand werd bovendien automatisch de overrun-koppeling ingeschakeld om voor extra motorrem te zorgen.
De nieuwe transmissie was echter niet probleemloos. Vooral de eerste exemplaren konden bij extreme temperaturen onvoorspelbaar reageren door de werking van de tweede vloeistofkoppeling. Het aluminium deksel van de torus was gevoelig voor scheuren en agressief rijden kon de spragkoppelingen beschadigen. In de loop van de productie werden veel van deze problemen met tussentijdse wijzigingen aangepakt.
De Controlled Coupling Hydra-Matic werd bovendien niet lichter of goedkoper. Het gewicht liep op tot ongeveer 225 tot 240 pond, oftewel 102 tot 109 kilogram. Daarmee was het ongetwijfeld een van de zwaarste en duurste automatische transmissies van zijn tijd. Dat beperkte ook het aantal externe gebruikers.
American Motors gebruikte de dual-coupling Hydra-Matic in 1956 en 1957 voor bepaalde Hudson- en Nash-modellen, waar AMC de transmissie de naam 'Flashaway' gaf. Daarna stapte AMC over op goedkopere automatische transmissies van Borg-Warner en later Chrysler. GMC en Chevrolet bleven ondertussen nog tot het begin van de jaren zestig de oudere Dual-Range Hydra-Matic gebruiken. Ook Rolls-Royce bleef de Dual-Range Hydra-Matic onder licentie produceren.
Binnen GM zelf zouden kostenoverwegingen er uiteindelijk toe leiden dat ook Oldsmobile en Pontiac goedkopere alternatieven gingen gebruiken. Sommige Cadillac- en Pontiac-modellen hielden de Controlled Coupling Hydra-Matic echter tot en met modeljaar 1964.
7.000.000 Hydra-Matics
De directeur van Oldsmobile, Charles McCuen, wiens enthousiasme essentieel was geweest voor het succes van de Hydra-Matic, werd in augustus 1940 gepromoveerd tot vice president van 'Corporate Engineering'. In 1947 verving hij Charles 'Boss Kett' Kettering als hoofd van GM's ontwikkelingsdivisie. McCuen ging in 1955 met pensioen na een bijna fatale crash met een turbineprototype op GM's Milford-testterrein. Hij overleed in 1975.
Earl Thompson, een van de grondleggers van de Hydra-Matic, verliet GM waarschijnlijk in de jaren veertig. Vervolgens richtte hij zijn eigen bedrijf op, de 'Earl A. Thompson Manufacturing Co.' in Ferndale, Michigan. Oliver K. Kelley volgde hem op als hoofd van GM's transmissie-ontwikkelingsgroep.
In 1963 werden Thompson en zijn team onderscheiden met de 'Elmer A. Sperry Award' voor hun baanbrekende werk aan de Hydra-Matic. Thompson overleed in april 1967 op 75-jarige leeftijd.
De totale productie van de oorspronkelijke Hydra-Matic overschreed uiteindelijk de zeven miljoen exemplaren. Hoewel de meeste civiele fabrikanten tegen het einde van de jaren vijftig waren overgestapt op andere transmissies, bleef de Hydra-Matic nog lange tijd in gebruik bij Rolls-Royce. Een bescheiden aantal Dual-Range Hydra-Matics werd geproduceerd voor de Rolls-Royce Phantom V en Phantom VI, tot en met 1978.
De impact van de Hydra-Matic reikte daarmee veel verder dan het aantal geproduceerde transmissies. Het was niet de eerste automatische transmissie, maar het was wel de eerste die op grote schaal commercieel succes wist te behalen. De techniek bewees dat volledig automatisch schakelen niet alleen technisch mogelijk, maar ook praktisch bruikbaar en commercieel levensvatbaar was. Daarmee vormde de Hydra-Matic een belangrijk keerpunt in de ontwikkeling van de automatische transmissie.
