作者:汤启隆 虽然现在市场上车型繁多，配备的自动变速器种类也繁多，但其控制和使用方法都大同小异。早几年，在国产车中最常见的是4前速自动变速器，现在很多车型更新换代，配备了5前速自动变速，奥迪A4甚至还配备了6前速自动变速。 自动变速器看似复杂，事实上只要我们了解了其中一些简单参数的奥秘，那么在选购汽车时，自动变速器的好坏就可一目了然了。自动变速器最重要的参数就是挡位的个数。这一点凡是开过车的人都能理解，谁都愿意开挡位多的车。如果挡位越多，变速器与发动机动力的配合就会越紧密，能够把发动机的性能发挥得更好。但光看挡位的个数是不够的。事实上一台自动变速器的挡位多少并不是技术的核心，因为简单的增加行星齿轮组就能增加挡位。象奔驰，沃尔沃的商用货车，有的挡位甚至多达20多个。自动变速器的技术核心在它的控制机构。因为一台好的自动变速器，它的换挡品质必须做到响应速度快，换挡冲击小等特点。而这一切都需要靠设计和改进性能优良的控制机构得以实现。 自动变速器是通过各种液压多片离合器和制动闸限制或接通行星齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比的。所以换挡品质的好坏与这些离合器和制动器有直接关系。根据汽车挡次的不同，出于成本考虑，经济型车的自动变速器的控制机构通常被设计得很简单。如图： 上图为自动变速器中最常用的制动机构。它通过制动带来限制行星齿轮的运动。制动带在杠杆的推动下能迅速包紧被制动的齿轮或轴，从而产生强大的制动力达到限制行星齿轮运动的目的。杠杆是直接被顶杆推动的，顶杆的动力又来自液压。所以行星齿轮的制动完全由液压来决定。这种制动带式的设计，结构非常简单，成本也很低，常用于经济型车的自动变速器当中。但由于制动带制动非常唐突，制动力来得很猛，所以换挡震动相对较大。在高挡车中很少用这种设计。高挡车中用得较多的是多片离合器式制动设计。如下图： 上图是奥迪A4的自动变速器。绿色圆筐中的部分就是多片离合器式的行星齿轮制动机构。采用这种设计的自动变速箱能获得很好的换挡品质，换挡时动作非常柔和几乎感觉不到震动和换挡冲击，但制造维护成本很高。 早期的自动变速器通常都是机械控制的，最多只有少量电子系统作为辅助。机械式的自动变速器液压油路结构复杂，成本高，而且耐用性差，需要经常维护，维修费用也高得出奇。现代自动变速器基本上已经采用了电液一体化的设计，其实不单变速器是这样，现在很多自动化设计都是采用的电液一体化设计。所谓电液一体化，就是指用电子方式控制液压油路。这样就省去了各种复杂的液压控制阀和控制管路，直接用电磁阀取代液压阀。电磁阀最大的好处就是布置方便，可靠性和响应速度高。我们完全可以想象，是布置复杂的液压回路容易一些还是布置电线容易一些？答案当然是后者。电液一体化变速控制，除了上述优点以外，还有一个很大的好处就是控制方法更加智能化。因为电磁阀是直接与行车电脑相连的，电脑可以很容易的根据汽车的各种状态调整控制方式。不象纯液压控制那样，控制模式是固定不变的。所以在很多配备了电液一体化式的自动变速器的车上，有经济模式，运动模式，雪地模式可供选择。在经济模式下，电脑控制变速器在低转速换挡达到省油的目的；在运动模式下电脑控制变速器在高转速换挡发挥发动机的动力性能；在雪地模式下，电脑控制自动变速器直接用2挡起步，避免因轮胎打滑而失控。所以，这种电液控制的自动变速器给人的感觉就是非常智能化，非常听话。而这所有的控制模式只需要修改电脑程序就能实现，硬件方面不需要做任何改动，所以成本比传统自动变速器更低，性能却更高。 当然，在使用自动变速器时也有很多有别与手动变速器的地方。首先，自动变速器和手动变速器都有空挡（也就是N挡）。但自动变速器的N挡与手动变速器的N挡是完全不一样的。手动变速器挂入N挡以后，同步器将齿轮与轴的动力分开，完全切断的动力传输；自动变速器挂N挡以后，动力并没有分开，而是解除了所有离合器和制动器对行星齿轮的约束，行星齿轮全部转动，但不传输动力（这是行星齿轮的特性）。因此，自动变速器挂N挡以后，并不代表发动机的动力被切断，而仅仅只是行星齿轮的动力传输不出去而已。如果在高速行驶时把自动变速器挂入N挡溜车，则会造成润滑油压降低，润滑跟不上而行星齿轮又在相对高速旋转，所以很容易把齿轮烧坏。还有一点就是在短暂停车时不要经常把变速杆从D挡切入N挡，因为自动变速器是通过液压推动各个离合器的分离结合以及制动器的束缚来实现换挡的，空挡亦如此。所以频繁的切如N挡会使各个离合器和制动器的工作强度和磨损增大，减少自动变速器的使用寿命。其实大可放心，在设计自动变速器的时候工程师们就考虑到了停车问题，其实在D挡上短时间停车是完全不会对变速器有坏影响的，虽然车已停住发动机仍在转动，但带速时的微弱能量完全能被液力变矩器吸收，从而达到平衡。除非是长时间在高温环境下停车，才会使液力变矩器的油温升高。 [ 本贴由 号号 于 07-3-5 14:10 最后编辑 ]

自动变速器基础之液力变矩器 液力变矩器是传统自动变速箱上必备的装置，它的作用是改变发动机输出的力矩，且能够减缓加速冲击，使加速更平顺。在换挡时能有效的减小换挡冲击。涡轮增压车上使用液力便扭器还能减小涡轮迟滞的感觉。缺点是：由于它使用液力传递力矩，因此能量损耗比较大，这也是自动变速车油耗较大的原因之一，其次是加速时有迟滞，动力来得没有手动变速车快。 上图是现在自动变速车上最常用的液力变矩器，这是一台带锁死功能的液力变距器。主要部件有：泵轮，涡轮，导轮，壳体，输入轴，输出轴和离合器压盘。 泵轮与输入轴刚性连接，发动机的动力直接作用于他，泵轮在工作液中旋转，工作液在离心力的作用下，由泵轮的轴心向外运动，从而产生压力差，在压力差的作用下形成强大的涡流，此时发动机转动的动力转换成了液体运动的涡流，涡流推动与输出轴相连的涡轮，是涡轮在涡流的作用下，旋转，此时，液体的动能转换成了涡轮旋转的动能，从而经输出轴输出动力。 而在此之间由于是靠液体的压力差传递动能，因此有很大的能量损耗，其能量传递效率为输出轴的能量与输入轴的能量的比值，因此，涡轮与泵轮的转速差越小，能量损耗越小，为了减小能量损失，在涡轮与泵轮之间布置了导轮，即图中的蓝色部分，导轮装在与变速箱壳体相连的轴上，导轮与轴之间装有单向超越离合器，因此导轮只能朝一个方向旋转，在汽车起步或及加速时（低速行驶），输入轴与输出轴的转速差过大，能量损耗大，此时导轮在单向离合器的作用下，固定在轴上，不能转动，而经过涡轮流回的液体必须通过导轮上的叶片才能回到泵轮，因为导轮上的叶片成一定角度，使得液体流回时的动能损失有所减小。当泵轮与涡轮的转速差很小（即，正常行驶/高速行驶）时，导轮上的单向离合器松开，使得导轮可以随液体的流动而旋转，亦可以减小损耗。 而在此之间由于是靠液体的压力差传递动能，因此有很大的能量损耗，其能量传递效率为输出轴的能量与输入轴的能量的比值，因此，涡轮与泵轮的转速差越小，能量损耗越小，为了减小能量损失，在涡轮与泵轮之间布置了导轮，即图中的蓝色部分，导轮装在与变速箱壳体相连的轴上，导轮与轴之间装有单向超越离合器，因此导轮只能朝一个方向旋转，在汽车起步或及加速时（低速行驶），输入轴与输出轴的转速差过大，能量损耗大，此时导轮在单向离合器的作用下，固定在轴上，不能转动，而经过涡轮流回的液体必须通过导轮上的叶片才能回到泵轮，因为导轮上的叶片成一定角度，使得液体流回时的动能损失有所减小。当泵轮与涡轮的转速差很小（即，正常行驶/高速行驶）时，导轮上的单向离合器松开，使得导轮可以随液体的流动而旋转，亦可以减小损耗。 而离合器压盘则是用来锁死液力变矩器的，当车辆行使稳定一般是在高速行驶时，电磁阀控制液压推动离合器压盘结合，使得动力直接由离合器传到输出轴，不通过工作液，因此，此时能量传递效率为100%。

神奇的行星齿轮 作者:汤启隆 行星齿轮机构，看似很复杂，其实在汽车中是很常用的齿轮机构。可以说在任何汽车上都能找到它的影子。我们常见的差速器就是一套典型的行星齿轮机构。因为行星齿轮的特性决定它的广泛用途。从我们对差速器的一些使用特性的了解，就能弄清行星齿轮的一部分功能。当汽车在直线行驶时，差速器中的行星齿轮不自转，而是绕半轴公转，左右半轴输出转速相同；当某根半轴受阻力较大时（汽车转弯时），行星齿轮产生自转，调节左右半轴的转速。正是因为行星齿轮机构在外力的作用下能改变它的运动状态，所以非常适合用来做自动变速器的变速齿轮。 下图为一个行星齿轮组的示意图： 行星齿轮在自动变速器中的运动就地球的运动一样，能自转能公转。一个最简单的行星齿轮组，由四个运动部件组成，分别是：若干个行星齿轮，一个中心齿轮，一个行星齿轮托架和一个外齿环。通常，行星齿轮本身是不输出动力的，只有其他三个部件才用来传递转动的力。当三个运动件都不被约束时（都可自由旋转时），外齿环，行星托架，中心齿轮都相对转动。那么这个行星齿轮组不输出力矩，此时可视为空档。当给以上三个部件的任意一个部件施加一个外力，让他无法运动（固定）的话，那么行星齿轮组就能产生一个固定的传动比。 我们从图中可以看出它的运动状态。如果我们固定住外齿环，把太阳齿轮作为输入轴，把行星齿轮托架作为输出轴，那么此时就产生了一个3.4的传动比；如果我们固定住中心齿轮，把外齿环作为输入轴，行星齿轮托架仍然作为输出轴，那么就能获得一个0.71的传动比。所以，一个简单的行星齿轮组，除了终止动力输出（空转）以外，还能产生两个有效的齿轮比，这就相当于两个挡位。如果再加一组行星齿轮组配合，就能产生4个传动比；如果设计三个行星齿轮组配合运转，就能产生6个传动比，依次类推理论上可以产生N个传动比。所以，无论是4挡变速器，5挡变速器还是6挡变速器，只要设计合适的行星齿轮组，就能实现。 自动变速器变速挡位的控制，需要让电脑做两件事。第一件是让电脑收集相关资料（比如车速，发动机转速，节气阀开度等）计算出最佳换档时间，也就是让电脑明白何时该换档；第二件就跟行星齿轮有关了，由电脑通过控制电磁阀来控制各个制动器（限制行星齿轮的运动）和离合器（接通和断开输入轴）来限制和接通行星齿轮组中各个运动部件的运动。从而达到自动控制变速比的目的。 但作为一台自动变速器，光有行星齿轮组和控制机构是不够的，开过自动挡车的人都知道，配备了自动变速器的汽车是没有离合器踏板的。也就是说在换挡的过程中，发动机的动力并没有断开。我们可以想象，如果把发动机的动力与变速箱的输入轴直接相连，在变速时就会带来很强烈的换挡冲击，不但减低了乘坐舒适性，也使自动变速器的寿命大打折扣。这样的变速器是毫无意义的。所以在发动机与变速箱之间布置了一个液力变矩器。它通过液压来传递动力。我们知道液体是柔软的，而且能吸收一部分多余的能量。这正好能配合自动变速器的换挡动作，减小换挡冲击。这就是为什么，当我门挂入D挡以后，踩住刹车也不会熄火的原因。虽然此时仍然有档位，但在液力变矩器的作用下，待速时发动机转动的能量被液压油吸收，转换成了热量，所以保持这待速的平衡。话说回来，既然液压油能吸收待速能量，那就意味着也能吸收加速时发动机的能量。所以这也是装备了自动变速箱的汽车油耗比手波车高的原因之一。 为了减少液力变矩器的能量损失，工程师们通常会把它加上一个锁死功能。当汽车保持一定速度匀速巡航，或保持一个不变的超速挡正常行驶时，电脑就会把液力变矩器锁死。此时视为发动机与变速箱刚性相连，液力变矩器不产生能量损耗。所以，驾驶员们在驾驶自动变速汽车时，应当尽量保持匀速行驶才是最省油的。

CVT技术的构造原理 作者:汤启隆 自动变速器油耗高动力弱已经是众所周知的事实，为了解决这个问题，工程师们尝试过各种方法。比如，给自动变速器设计经济模式，在经济模式状态下，电脑控制变速器在发动机转速较低时就完成换挡减少发动机的功率输出，从而达到省油的目的；亦如，给自动变速器设计运动模式让发动机在高转速换档拼命榨取发动机的每滴功率提高整车动力性能。但这些并没有从根本上解决自动变速器的高功耗和低动力的问题。因为无论是采用那种模式势必都会对动力和油耗中的一个做出妥协。那么，怎么样才能从根本上解决这对矛盾呢？在上世纪80年代自动变速器刚刚诞生的时候还是不可能的事，现在已经变成了现实，动力性和经济性甚至都超过了手动变速器。是什么机构能这么神奇？对了，就是CVT无级变速技术。 所谓无级变速，顾名思义就是在一定传动比范围内能线性的调节传动比，理论上相当于有无数个档位。它的结构很简单，由两个锥型盘和一个钢片链条组成。锥型盘就是把两个圆锥型的盘片组合在一起形成一个带V型槽的驱动盘。如下图： 锥型盘可在液压的推力作用下做轴向移动，挤压刚片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化。 因此，无及调速得以实现。有人会问，仅凭刚片链条与V型槽的摩擦力能够带得动重达一吨多的汽车吗？其实，汽车用CVT的核心技术就在钢片链条上。它不是普通的链条。它是由许多特殊形状的小钢片组合而成的传动带。如图.

号号 于 07-3-5 11:20 写道： ...所以频繁的切如N挡会使各个离合器和制动器的工作强度和磨损增大，减少自动变速器的使用寿命。......其实在D挡上短时间停车是完全不会对变速器有坏影响的...

一般在D档使用刹车，短时间停车控制在什么范围比较合适？脚刹、手刹哪个好些？

拖拉机 于 07-3-6 08:17 写道： 一般在D档使用刹车，短时间停车控制在什么范围比较合适？脚刹、手刹哪个好些？

原理上，现在的自动变速器控制模块（TCM），在D档时踩刹车，变速器可以回复在N档状态。手刹却不能。 自动变速箱的档位实际是一个组合开关，给TCM提供电信号，不象手动变速箱直接控制变速箱内的齿轮。 [ 本贴由 菠萝蜜 于 07-3-6 09:40 最后编辑 ]

如果“在D档时踩刹车，变速器可以回复在N档状态”，是不是也可以认为，D档踩脚刹控制跟进N档没有什么区别呢？如果一样，进N挡带手刹起码可以避免走神溜车啊。

拖拉机 于 07-3-6 10:37 写道： 如果一样，进N挡带手刹起码可以避免走神溜车啊。

没错！ 不过，毕竟手动操作需要时间，没有一脚下去利索。另外，踩刹车同时制动4个轮，手刹只管后边两个轮，手刹也经常会松需要调整，否则效果常常不好。

在说到CVT变速器时，夸其如何省油。我认为没有说中要害。普通自动变速器与发动机的连接是靠液力变矩器，液力变矩器比较耗能，那么，CVT变速器是靠什么与发动机相连？ 其实：

CVT自动变速箱电磁离合器是发动机与变速箱之间连接的关键部件

并不是CVT变速箱比普通自动变速箱省油，而是它们的动力传递部件不同：液力变矩器 与 电磁离合器。 在高速长途的情况下，只要自动变速器控制模块工作正常，普通自动变速器的车与手动变速器的车，油耗基本没什么差别。深圳有几步赛欧同时出游，500公里高速，自动档与手动档油耗都是百公里6.5升左右。

自动挡驾车学问大：善用限位挡 减少换挡次数 zt 日益拥堵不堪的城市道路让更多人爱上自动挡，但是自动挡真的就像有些人形容的“一个油门，一个刹车”那般简单吗？ 驶自动挡车型的朋友可能常常会产生这样的疑问：平时能用上的，也就是P、R、N、D这几个挡位，那其它挡位是干什么用的？日渐流行的“＋、－”挡变速箱又是否真有手动挡的驾驶乐趣呢？会有这些问题的朋友，说明你对自动变速箱了解还不够深刻，或者说你还没有完全掌握自动挡车型的驾驶方法。别急，看过下面的介绍，相信你会对自动变速箱的认识有一个质的飞跃。 自动变速箱解密 还是先来了解一下自动变速箱的机械结构和工作原理吧。 自动变速箱大体上可看作由液力变矩器、行星齿轮组和电磁分离器三部分组成。发动机输出的动力带动液力变矩器内的主动涡轮转动，通过油液介质的传递，将动力转置于从动涡轮；从动涡轮又带动星星齿轮旋转，通过控制电脑的计算以及电磁分离设备的选择，选择合适的星星齿轮组将合适的动力传递至驱动车轮。 善用限位挡，减少换挡次数 接下来我们详细解释很多人不甚清楚的OD、3、2、L以及手自一体等模式的用途。 一些自动变速箱的拨杆或者面板上会有“OD”键，它是“OverDrive”（变速箱的超比挡）之意。按下OD键，作用是阻止变速箱上到最高挡位。为了达到省油和行驶平顺的目的，自动变速箱通常倾向于尽可能使用最高挡行驶，但在城市道路上时常会遇到车流量较大、车速较慢的情况，需要频繁地加速和刹车。每次加速的时候变速箱会降到低挡配合，收油的时候为了平稳，变速箱又会自动升挡，这样频繁转换挡位不仅不利于平顺行车，时间长了还会影响变速箱的寿命。在频繁上下坡的山路上，启用OD功能也能显著减少挡位跳动。如果你的车子有OD键，下次遇到合适路口不妨试试它的功效！ 当然，有好些自动变速箱是没有OD键的，但几乎所有自动变速箱都有挡位限制挡，例如4速自动变速箱会有3、2、L挡位限制，5速自动变速箱则会有4、3、2、L挡位限制。将挡位挂在最高的限制挡，可以达到与OD键相同的作用；而较低的限制挡如2、L，则是用在连续的下山路或者较陡的下坡路面，利用低挡时发动机的牵制作用来保持低速，避免频繁制动导致刹车过热。 发挥手自动变速的威力 很多性能挂帅的车型以手自一体变速箱为卖点，对一般消费者来说“手自动一体”听起来好像很高科技，但手自一体的真正乐趣到底有多少？我们见过一些人，买了手自一体变速的车子回来，摆弄了两下手动换挡功能就再也不用了，这都是因为他们还不完全了解手自一体的用途所在。 其实，手自一体变速箱并不像某些车厂宣传的那样是用来“提供手动挡驾驶乐趣”的。手自一体变速箱骨子里就是一台自动变速箱，它还是具备自动换挡的功能，正常行车中完全不需要用人手去加减挡，因为那样就失去了自动变速的便利性。但在多弯的赛道或山路上，加减挡就能发挥很大的作用，因为在这正是一般自动变速箱最为“糊涂”的时候，而用手动模式去主动地选择想要的挡位，就能在山路上利用发动机制动，或者在赛道上实现弯前拖挡减速、弯心加速的流畅过弯过程。 我们评价一台手自一体变速箱的好坏主要看两方面：一是施加加减挡指令时变速箱反应的快慢——通常应该在半秒钟之内就完成换挡动作；二是各种状况下给予指令时变速箱的服从性如何。有些手自一体变速箱在由高挡位强行挂入低挡位时有过强的自我保护措施，不能快速执行（或干脆不执行）降挡的指令，我们就会说这样的变速箱服从性不够好。 D挡走天涯可以吗？ 说过自动变速箱的一些“附加功能”后，我们再回到最基本的技巧——D挡行车上来。你也许会说，D挡不就是一个油门一个刹车那般简单么？但实际上D挡却蕴藏了许多自动变速的巧妙原理。 驾驶自动挡车有一个需要养成的习惯，就是要学会用油门控制变速箱的挡位。不同的油门力度，在同等车速下变速箱自己选择的挡位是不同的。例如在60km／h时，自动变速箱可选的挡位有2挡、3挡或4挡，依据便是驾车者踩下油门的轻重程度。正常驾驶时，变速箱一般很快就上到最高挡位，这样的设定一方面是为省油，另外可使行车更平顺。只有在油门力度较重时，变速箱才会延迟升挡，以榨取更多的动力。自动变速箱的工作原则就是：平时注重省油，需要时才会提高换挡转速。在试车文章中，我们会经常提到“Kickdown”一词，什么是Kickdown？简单说来，就是一个一脚将油门踩至最大的动作。对于变速箱来说这是一个榨取最大动力的强烈指令，此时只要转速不高，任何自动变速箱都会自动降一挡甚至两挡来榨取发动机更强大的扭力。 驾驶自动挡车 经常遇到的一些疑问 自动挡的车上坡起步一定不会溜车？ 这个认识是错误的。自动挡车型在怠速下就能缓缓前进，这是传动系统所设置的“余量”，但当车辆停在一个较陡的斜坡、其重力大于怠速时的动力“余量”时，车子还是会溜坡。因此，驾驶自动挡车在陡坡起步时，有时出于保险（如后面停有其它车），还是应该配合手刹来起步。 等候红灯时，是否需要从D挡推至N或P挡？ 自动变速箱是通过液力变矩器的涡轮带动油液来传递动力的，每一次从P挡到D挡或是反过程，都会使油液对涡轮产生一次不小的冲击，时间长久，容易对涡轮造成损耗，油液的寿命也会缩短。因此，在等候红灯的短短几十秒或者一两分钟内，只需挂在D挡，踩下刹车即可，不必来回拨换挡位。虽然这样的确比放在N挡多耗些油，但和变速箱的损耗相比还是小问题。 当车速很慢的时候，是否能够进行挡位切换？ 这个过程在手动挡车型上完成起来是非常容易的，只要踩下离合器，便可以在除了倒挡之外的任意挡位之间自由切换。但是到了自动挡车型上，这就是一个十分危险的行为了，这样做不仅对车身产生很大的冲击，而且对造价昂贵的自动变速箱来说会产生破坏性的严重损伤，十分不利于变速箱的使用寿命。因此，无论何时何地需要操作自动变速箱时，首先要做的便是将车辆完全停稳，再进行换挡。当然对于操作手自一体变速箱的手动模式来说，就无需有这样的顾虑，再行车途中均可以根据车速来切换合适的挡位。 　　停车挂在P挡就无需拉手刹？ 虽然放在P挡位置时，变速箱有一个锁止装置将齿轮锁住，对车辆能起到一定的防滑动作用，但与手刹将车子锁止的力量是无法相比的，而且若是在斜坡停车，P挡不拉手刹还会对变速箱内部造成压力，甚至结构损坏。因此，推进P挡的同时也记得要拉起手刹，确保安全之余还能保护变速箱。 自动挡车怎样拖车？ 自动变速箱挂在P挡时其内部会被锁止，如果此时拖行驱动轮的话，会对与驱动轮相连的变速箱内部的锁止机构产生托拽，造成严重的损坏。因此，如遇故障拖车，就必须放在N挡；如果是像违章停车被拖那样的情况，就必须抬起驱动轮才行。因此，开自动挡车停车也要特别小心，一旦被不大懂车的交警拖坏了变速箱就有苦无地诉了。 （刁晨）