- 中文名
- 自动变速箱
- 外文名
- Auto Transmission
- 型 号
- AT、CVT、AMT
- 组 成
- 液力变扭器、行星齿轮和液压操纵
目录
变速箱的主要功能在于实时调节汽车的
驱动力
和车速,以适应汽车在使用过程中面临的实际路况:如起步急速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等。
[3]
自动变速器的核心在实现自动换挡。所谓自动换挡是指汽车在行驶的过程中,驾驶员按行驶过程的需要操控
加速踏板
(油门踏板),自动变速器即可根据发动机负荷和汽车的运行工况,自动
换入
不同
挡位
工作。
根据工作原理的不同,目前汽车中常见的自动变速箱有四种型式,分别是液力自动变速箱(Automatic Transmission ,简称 AT)、机械式无级自动变速箱(Continuously Variable Transmission,简称CVT)、电控机械自动变速箱(Automated Manual Transmission,简称
AMT
)和双离合器自动变速箱(Dual-clutch transmission,简称DCT)。
AT
不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。但缺点也多,一是对速度变化反应较慢,没有
手动变速箱
灵敏;二是
费油
不经济,
传动效率
低变矩范围有限,近年引入电子
控制技术
部分改善了这方面的问题;三是机构复杂,修理困难。在
液力变扭器
内高速循环流动的
液压油
会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。另外,如果汽车因蓄电池
缺电
不能启动,不能用
推车
或拖车的方法启动。如果拖运故障车,要注意使
驱动轮
脱离地面,以保护自动变速箱齿轮不受损害。
CVT自动变速箱最早是由德国
奔驰公司
首先使用的,早在1886年就将V型橡胶带式CT安装车该公司生产的
汽油机
汽车上。CVT自动变速箱采用
传动带
和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变,从而得到
传动系
与发动机工况的最佳匹配。
[3]
机械式无级自动变速箱的特点是变速比不是间断的点,而是一系列连续的值,从而能更好地协调车辆外界行驶条件与发动机负载,可充分发挥发动机潜力,提高整车
燃料经济性
,它使汽车具有没有漏洞的
牵引性能
,从而显著地提高整车性能。目前多采用钢带或链条传动方式进行动力传递。
AMT自动变速箱最早于1989年首次被
法拉利车队
使用,在1990年德国
保时捷
公司研发成功了
Tiptronic
变速箱,后来在1997年被法拉利车队用在F1赛车上,然后逐渐被推广使用。
[3]
电控机械自动变速箱在传统的手动齿轮式变速器基础上改进而来的,是综合合了 AT(自动) 和 MT(手动)两者优点的机电液一体化自动变速器;AMT既具有
液力自动变速器
自动变速的优点,又保留了原
手动变速器
齿轮传动
的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处。
DCT自动变速箱是近年来最热门的自动变速箱,早在1939年德国的KegresseA第一个申请了双离合器变速箱的专利,最初应用是在80年代初的
保时捷
Prosche962C和1985年的
奥迪
Audi sportquattro S1RC赛车上。
[3]
双离合器自动变速箱采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。DCT综合了AT和AMT的优点,传动效率高、结构简单、
生产成本
较低,不仅保证了汽车的
动力性
和
经济性
,而且极大地改善了汽车运行的舒适性。
液力
变矩器
(Torque Converter,简称TC)位于液力自动变速箱最前端,安装在发动机的飞轮上,其作用与汽车中的离合器相似,并能根据
汽车行驶阻力
的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和
转矩比
,具有一定的减速增矩功能。目前广泛采用由
泵轮
、涡轮和
导轮
组成的三元件闭锁式综合液力变矩器,如图6所示。
发动机启动后,
曲轴
通过飞轮带动泵轮旋转,因旋转产生的
离心力
使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出;这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度,又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击
涡轮叶片
,推动涡轮与泵轮同方向转动。
从涡轮流出工作液的速度可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的
切向速度
与随涡轮一起转动的
圆周速度
的合成。当
涡轮转速
比较小时,从涡轮流出的工作液是向后的,工作液冲击导轮叶片的前面。因为导轮被单向离合器限定不能向后转动,所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片,促进泵轮旋转,从而使作用于涡轮的
转矩
增大。
随着涡轮转速的增加,圆周速度变大,当切向速度与圆周速度的
合速度
开始指向导轮叶片的背面时,变矩器到达
临界点
。当涡轮转速进一步增加时,工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转,所以在工作液的带动下,导轮沿泵轮转动方向
自由旋转
,工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时,变矩器不产生增扭作用(这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况)。
液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩,但变矩比不大,变速范围不宽,远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩,扩大其变速范围,提高汽车的
适应能力
,在液力变矩器后面装有辅助变速器,多采用行星齿轮机构。
行星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离合器。
行星齿轮变速器的单向离合器与液力变矩器中的单向离合器结构相同。
在液控液动自动变速器中,参数调节部分主要有节气门
压力调节阀
(简称节气门阀)和速控
调压阀
(又称
调速器
)。节气门压力调节阀使输出液压的大小能够反映节气门开度;速控调压阀使输出液压的大小能够反映车速的大小。
换挡时刻控制部分用于转换通向各换挡执行机构(离合器和制动器)的油路,从而实现换挡控制。
换挡品质控制部分的作用是使换挡过程更加平稳柔和。
机械式无级自动变速箱将发动机动力经钢带和两个
锥轮
的槽传递,由初级轮传递到次级轮,再经
主减速器
传递至
驱动车轮
,实现动力的传递。由于两
皮带轮
的
中心距
是固定的,但其轮在轴上的
轴向
距离是可变的,因此钢带与带轮的接触半径是变化的,因此
传动比
是无级可调的,如图8所示。
电控机械自动变速箱中,驾驶员通过
加速踏板
和选择器(包括选挡范围、换挡规律、巡航控制等)向
微控制器
表达意图,大量传感器时刻掌握车辆状态,微机按存储在其中的最佳程序(最佳换挡规律、
离合器
最佳接合规律、发动机油门自适应调节规律)对油门开度、离合器接合以及换挡三者进行控制,实现
最佳匹配
,从而获得优良的行驶性能、平稳起步性能和迅速换挡的能力,其原理如图9所示。
当变速器运作时,一组
齿轮
被啮合,而接近换挡时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态。当换挡时,一台离合器将使用中的齿轮分离,同时另一台离合器啮合已被预选,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,从而不会出现动力中断的状况。为配合以上运作,
DCT
的
传动轴
运动时被分为两部分,一为实心的传动轴,另一为空心的传动轴。实心的传动轴连接了1、3、5及
倒挡
,而空心的传动轴则连接2、4及6挡,两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作,引擎动力便会由其中一根传动轴做出无间断的传送。
装备自动变速器的汽车没有
离合器
,也就从根本上避免了因操作不当造成的发动机意外熄火,但一些
自动挡
车型由于
机械故障
,还是有可能中途意外熄火。遇到这种情况,如果前面没有情况,可以在不停车的情况下重新起动。
具体做法是,把
变速杆
迅速推入空档(N),
点火开关
转到起动(START)位置,重新起动成功后,再迅速把变速杆拉到D杆,即可正常行驶。如果多次尝试,发动机仍无法起动,说明故障比较严重,这时就应该果断的停车检修。
应用这种方法,必须对车辆的操作比较熟悉,如果用力过大,把变速杆直接推入
倒档
(R),会对
变速器
造成较大损害,还有些车的点火开关有防止二次起动的功能,必须先转回到关闭的位置,才能重新起动,但一定小心不要让方向盘锁死,另外,发动机熄火后,制动和
转向助力
也随之失效,这时,需要更大的力量才能控制住车辆。
所有这些,平时大家都很清楚,但紧急情况下,就难免手忙脚乱,所以,如果是新手,最好还是先踏踏实实地把车停到路边。记住:在任何时候,装备自动变速器的车辆都不能使用反拖起动。
[2]
自动变速箱出现问题的处理方式
三种方式的优劣如下:
一、置换。当前人们置换的都是原厂生产的用来置换的波箱。换过的人该知道原厂的箱子货少价高。置换原厂波箱价钱高不说而且还不一定能弄到波箱,一般原厂都是生产一定数量的,先拿先得,后来的没有了他们也是爱莫能助的。
二、维修。维修相对于原厂波箱置换来说,费用相对会低很多,但自动变速箱的维修是整车修理中最为复杂的系统,并不是所有维修厂都能维修的,特别是一些小档口更是只能拆拆装装,碰碰运气,成功率极低。一些有技术实力的维修厂他们有技术,但是缺少维修设备,专业设备价格不是一般维修工厂可以承受。
三、再生企业维修制造的波箱。
最近几年,在置换原厂波箱和维修波箱间出现了一个新生的行业——变速箱再生企业。这种再生企业是由变速箱维修
企业衍生
出来,他们采用
原厂件
,以再生的标准维修制造变速箱。他们技术已经相当成熟,特别是市面上
流通量
很大的
AT
,可以说是成功率已经达到95%,甚至更高;而且他们大多以企业形式出现,他们资本较雄厚,设备投入相对专业,相对于4S店和维修厂来说他们有人员有技术有设备。这类企业的价格比原厂置换总成成本低,比小维修厂高,质量和性价比都相对较高,而且大多都有配套的售后服务。据了解,自动波再生企业中实力雄厚的公司已经能提供再生的总称置换,而且上车成功率极高。像国内的上海孚美就可以提供01N、4T65E等波箱的总称置换。
提醒
:维修自动波的厂或是企业有很多提醒广大车主维修自动变速箱还是找信誉高,专业化的再生企业好。懂车的人都知道专业维修自动变速箱的公司有专业设备,有丰富的经验,有可靠的信誉,这样的公司不能保证百分之百的成功率,但至少出现问题时候你可以找到他,有人可以帮你处理。
2.掌握好自动变速箱油的更换周期。
3.正确地更换变速箱油。
到2010年较好的换油方法是动态换油,采用专用的变速箱换油设备,在变速箱运转的过程中,将旧油充分循环,排放干净后再加入新的变速箱油,从而使换油率高达90%以上,保证良好的换油效果。
车主应培养主动检查、维护、保养的意识,可以学习一些维护、保养车辆的基本知识,认真阅读随车使用说明,记住一些必要数据等。科学养车,才能保证车辆处于良好的技术状态,保证行车安全。
自动变速箱的问世,减轻了驾驶员驾驶汽车时的紧张感。由于在驾驶过程中无需换档,驾驶员可以全神贯注地观察车辆周围的情况,并且由于采用精确的电控装置,自动变速箱不仅能适应各种行驶条件,而且也可适应不同的驾驶风格。这意味着换档时刻取决于驾驶方式、发动机负荷、车速及
发动机转速
,从而,充分利用了发动机的
有效功率
。
出于安全原因,离车前一定要将换档杆置于档位P,在进行维修时,特别是在发动机运转时,更是如此。
换档杆由一个
电磁铁
控制的锁止装置控制,因此,只有施加
脚制动
并按下换档杆侧面按钮,才能将换档杆移出档位P,以保证
安全需要
。许多汽车还装有
联锁装置
,只有换档杆被挂入档位P,才能将车钥匙拔出。
停车档位P不可完全代替手制动,长时间停车或坡路停车,必须使用手制动,否则,自动变速箱锁止机构易造成损坏。
R(REVERSE)—倒车档
只有在车辆完全停稳后,方可挂入或退出档位R,否则会造成自动变速箱的早期磨损。
D(DRIVE)—行驶档
只有踏下制动踏板并按下换档杆侧面的按钮,方可将
变速杆
从档位P或N移出,换入行驶档位。档位D是最常用的档位,在档位D,自动变速箱首先选择一档使车辆起步,然后根据油门开度和车速
等信号
,在适当时刻逐渐升至一档、三档直至四档。同样,车辆减速时,自动变速箱也会自动地从相应档位降档。
3—坡度档
如选择档位3,则行驶中只允许变速箱最高升至3档,如遇坡路可选用此档,此时自动变速箱将在1、2、3三个档位中自动实现换档。在下坡路段时,选用此档,可以利用发动机的制动效果。
1—陡坡档
强制低档开关
注意
当自动变速箱电子控制系统出现故障时,自动变速箱处于应急工况,此时,自动变速箱只有R、3、l三个档位,这时必须马上去特约服务站进行维修,不可耽搁,否则,会造成较大的损失。
1、提前升档。
1、平稳驾驶
自动档汽车
不要刻意强调提速快慢,因为自动变速箱是为舒适而设计的,正常行驶时,只需将油门踏板踏下1/3左右,变速箱电脑会根据车速和发动机负荷信号来控制变速箱升降档。如需超车,快速把油门踏到底,变速箱会强制降低1-2个档位来增大
扭距
,超车后迅速松开油门回复正常行驶,强制降档不要超过5秒钟,强制降档会对自动变速箱造成严重冲击,如无特殊需要,应尽量避免。
2、提前升档
自动档汽车驾驶时如果跳档晚,不要猛踩油门,这样只会得到相反的效果。因为自动变速箱跳档时间是根据车速信号和发动机负荷信号由电脑做出判断,发动机负荷信号取决于油门的大小;正常情况下,相同的车速油门越大跳档越晚,油门越小跳档越早,所以当车速快要到升档点时可以松一下油门,变速箱就会提前升高档,这样可以达到节油的效果。
3、正确操作
起步时踩紧刹车,把档杆放入行车档,等0.5秒后,感到车身轻微震动一下,才能起步;如果没有等0.5秒或没有感到震动,就松开刹车踩油门这样会造成自动变速箱内部冲击,导致磨损过快。如果平地上,松开刹车,车辆没有爬行这就说明变速箱或
刹车系统
有问题了。车未停稳时,不要挂入相反档位和
P档
,这会对自动变速箱造成
严重损坏
。
4、注意保养
经常清理
发动机散热器
的
散热片
,保持正常水温,定期清洗发动机节气门和
喷油器
,这样可以省油和获得良好的换档感觉,
变速箱油
不需经常更换,
换油周期
一般都在4-6万公里,更换时一定要使用厂家规定级别的油品,不能少加或多加,千万不要使用劣质
自动变速箱油
,劣质油品抗氧化和润滑能力不强,变速箱使用很短时间就会
严重磨损
和结胶,轻者大修,重者变速箱报废。
许多人认为开自动波的车太容易了,只需加油、松油、制动便可以天马行空,纵情驰骋。诚然,使用自动变速器不需要通过松踩离合器及油门来配合挡位的更换,也不需要掌握换挡时机、油门离合器配合等车技,可这并不意味着我们在驾驶中只需一脚油门一脚刹车就可以开好配备自动变速器的汽车,这其中还有许多学问可讲。
配备自动变速器的汽车起动时与配备M/T手动变速器的车辆有所不同:手动变速器的车辆起动时即使换挡手柄不在
空挡
位置,只需踩下
离合器踏板
,也可安全、顺利地起动发动机;但配备自动变速器的车辆就不同,起动发动机时若换挡手柄不在N(空挡)或P(驻
车挡
),空挡
起动开关
的保护作用就将切断发动机起动电路,发动机
起动马达
得不到驱动电源,因而无法运转。一些新手经常在车辆熄火后,马上用钥匙拧转点火开关但却无法起动车辆,束手无策之下,只得求助于维修中心,当维修人员到达现场后却发现
故障原因
原来就是换挡手柄没有移入N或P挡这么简单。
现在大多数汽车已经采用了
EFI
电子
燃油喷射系统
,起动时发动机ECU会自动根据汽车起动时的发动机水温、
进气温度
、起动等信号自动延长起动时的喷油时间,增加
混合气体
的浓度,故而无须像配置
化油器
的发动机起动时一样深踩油门踏板,否则必然是画蛇添足、毫无用处。
正确起动发动机,即可挂挡行驶。有些车主手册要求车主在车辆起步前须热车几分钟,其实在气候不是很寒冷的情况下无须停在原地待热,只须注意不可在发动机没有热车的状态下猛加油,避免因冷车时汽油的挥发性能弱,燃油粘附在缸壁等零件上,稀释发动机
机油
及零件间的油膜等原因,增加发动机的非正常磨损。
起步时需踩制动踏板,把挡杆移入所需的挡位,然后松开制动踏板和
手刹
,缓和地踩下油门踏板,即可起步。在此需注意的几点是:手刹须已松开或已完全松开,否则由于手刹处于制动或半制动状态,
刹车盘
或鼓过热会使
刹车油
过热沸腾而产生
气阻
,导致刹车失效或制动衰减而酿成行车危险;踩油门要及时,不可先踩油门后挂挡或者边挂挡边踩油门,这些不正当的动作都会使自动变速器遭受意外的损害而缩短使用寿命。
行驶于城市、高速及其它平坦道路时,自动变速器的换挡手柄应挂在“D”位,且O/D超速挡开关处于ON。这样自动变速器就能根据车辆的
行驶速度
、节气门开度(节气门开度与油门踏板踩下的深度成正比)、行驶阻力、车辆负荷等因素自动选择挡位的高低,使自动变速器在一挡、二挡、三挡和四挡之间自动升降,自动选择与车辆行驶速度最相匹配的挡位。这时驾驶者还可根据自己的驾驶风格选择挡位模式开关的位置,如POWER模式可获得较佳的动力性(关于模式开关功能及形式,本刊上期文章中已经做了详尽介绍)。
随着私家小车的日益普及,
燃油经济性
已经越来越受到人们的关注,如何获得最佳的燃油经济性始终是车主们关心的话题。自动变速器的车要想获得较佳的燃油经济性,应特别注意如下几点:普通驾驶状态下,挡位模式开关应位于Economy(
经济模式
)或Normal(标准
普通模式
);行驶过程中不可猛烈加油,应平缓地踩下油门,尽量使油门踏板保持在1/2开度的范围内;采用“提前升挡”的操作方法,即车辆起步后,先以较大油门将车辆加速到1挡升2挡的换挡点范围20-30km/h后,快速将油门松开持续2秒钟左右,这时由于自动变速器限制升挡的节气门油压信号或是电压信号减小,使自动变速器比一般自动升挡点提早,当感受到升挡后,即可再踏下油门踏板继续加速前进。2挡升3挡也可用此法,这样可以提高发动机的
负荷率
,使发动机的转速降低,在一定的程度上节约了燃油的消耗,还有利于减小发动机的磨损,降低行驶中令人烦躁的噪声,使驾乘更加舒适,此乃自动变速器节油之大法。但提前升挡将分散一部分注意力,因此希望新手在人多车多的城区道路上暂不用此法为佳。
大部分车主都反映自动变速器比手动变速器加速慢,动力较弱,其实这是由于自动变速器在动力液压传导过程中损失了一部分能量所致。有读者曾来信请教开自动变速器如何获得较爽的加速快感,除了
应将
模式开关置于Power外,还可采用“强制升挡”的操作方法,即在行驶中首先把油门踏板迅速踩到
全开位置
,此时由于节气门油压或给自动变速器控制电脑的信号增大,使自动变速器强迫降低一个挡位,获得猛烈的加速效果。但当加速的目的达到后,应立即松开油门踏板,防止发动机长时间高转速工作。
在一般的坡道行驶时,只须将挡杆置于D位,运用油门或制动踏板来控制上下坡的车速即可。
现在关于自动变速器在坡道行驶时使用D位是否正确的问题争执颇多,有的专家则认为应当置于3挡位或者2挡位。
根据自动变速器的
运动特性
及大量资料,我们认为坡道行驶时的杠杆位置取决于坡道的地理特征。以一台4前速自动变速为例:第4挡通常是超速挡,如果在坡道行驶,阻力大于驱动力,车速下降,到一定车速时变速箱会从超速挡自动降到第3挡;而如果车辆处于坡间平路或下坡时,驱动力大于阻力,车辆又会回到超速挡。这种情况下,如果坡道很长,极易形成“循环
跳挡
”,加剧自动变速器内离合器、制动器
摩擦片
的摩损。此时只要关闭O/D开关,限制超速挡的使用,汽车就可稳定地在第3挡上坡,而不会形成“循环跳挡”。假如坡道再陡,自动变速器在3挡和2挡之间形成“循环跳挡”,则应把挡杆置于2挡位,即可使自动变速器在2挡稳定地上坡。绝大部分自动变速箱都有L挡,是变速比最大的挡位,可用于慢速长时间下比较陡的山坡。
如果是一般的坡道,应完全松开油门踏板,换挡手柄可置于D位,间断用脚制动控制车速即可。但若坡度太大,须经常使用脚制动来控制车速的话,会由于过于频繁制动而导致刹车系统过热,刹车灵敏度下降或失灵,所以这时必须将挡杆移入2挡位或L位,利用发动机制动来控制车辆的下坡速度,减轻刹车系统的负担。但采用发动机制动时须注意不可在车速较高时移入2挡位或S、L位,否则会导致自动变速器内的摩擦片因急剧摩擦而受到损坏。
泥泞、沙石、冰雪路面的行驶
行驶在
轮胎附着力
很低的路面时,轮胎与地面间的
摩擦力
很小,驱动力易突破附着摩擦极限,使驱动轮出现打滑现象,自动变速器将误认为车辆在高速行驶而提前升挡,进一步加剧打滑而使车辆有
可能发生
旋转、侧倾等惊险动作。此时应把换挡手柄移入S、L位,限定自动变速器的最高挡位,利用油门踏板的开启度来控制车速,避免打滑现象的出现。
等待
红绿灯
、
交通堵塞
、等候客人等,都需要
临时停车
。许多人习惯于每次把换挡手柄移入N挡,其实这种习惯并不正确,因为每次移入N挡再移入D挡前进时,自动变速器内的各工作组件都会重新组合,有组合就有冲击,天长日久必会使各零件提前达到磨损极限,所以应根据临时停车时间的长短来决定换挡手柄的位置。
如若停车时间较短,挡杆可以保持在D位,只用脚踏下刹车踏板,如此只需一抬脚车辆即可实现重新起步;若时间稍长也可让挡杆保持在D位,但须注意不可
跟车
太近,并最好同时采用脚制动和手制动,以免与前车亲密接触;但若长时间等待,则必须把挡杆移入N位并采用手制动,以减轻驾驶劳累强度和防止ATF自动变速器油过热而影响油质。
有的车主下车临时办事时,往往把挡杆停在N位,甚至没有采取制动,这样做是非常危险的,因为有时车内还有小孩等不可确定因素。小孩可能模仿驾驶员动作扳动挡杆使汽车前进滑移(自动变速器在N挡时,无须踩制动就可以移入D驱动挡)而发生意外,所以在此状态下必须把挡杆移入P(停车挡)位,并拉紧手刹。