[汽車之家 技術(shù)講堂]  眼下,，裝備液力自動變速器（以下簡稱AT）的車型比例越來越大，相比手動變速器（以下簡稱MT）車型,，其便利性是非常突出的,。在本文以及后續(xù)文章中，編輯會帶你詳細解讀AT的種種知識,，而作為開頭的基礎(chǔ)篇,，我們先來說說AT的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理,。

　　通常我們稱之為AT的自動變速器，其核心部件為：液力變矩器,、行星齒輪組,、離合器/制動器及其控制機構(gòu)（電磁閥、油路）,，外圍設(shè)備即為變速器殼體,、傳動軸等。我們就從動力流向為順序,，先從液力變矩器開始說起,。

● 液力變矩器

　　曾有一種說法，AT上的液力變矩器相當于MT上的離合器,，起到動力的連接和中斷的作用,。其實這種說法是錯誤的。AT與發(fā)動機曲軸是直接連接的,，不像MT有一個動力的開關(guān)：離合器,。所以從點火的瞬間開始，液力變矩器便開始轉(zhuǎn)動了,，對于動力的連接和中斷,，仍由齒輪箱內(nèi)部的離合器來完成，液力變矩器唯一與MT離合器相似的地方,，也就是液力變矩器“軟連接”的特性,，與MT離合器的“半聯(lián)動”工況相近。

　　液力變矩器的工作原理就像兩個風(fēng)扇相對,，一個風(fēng)扇工作,，然后將另一個不工作的風(fēng)扇吹動。這個比喻可以很形象的解釋液力變矩器中泵輪和渦輪之間的工作關(guān)系,。不過詳細解釋其工作原理,，則有些復(fù)雜。

　　動力輸出之后,，帶動與變矩器殼體相連的泵輪,，泵輪攪動變矩器中的自動變速箱油（以下簡稱ATF），帶動渦輪轉(zhuǎn)動,，ATF在殼體中是一個循環(huán)的動作,，由于泵輪旋轉(zhuǎn)時的離心力，ATF會在泵輪的作用下,，甩向外側(cè),，沖向前方的渦輪，再流向軸心位置，回到泵輪一側(cè),，如此周而復(fù)始的循環(huán),，將動力傳向與齒輪箱連接的渦輪。

　　不過只有該零部件和傳動方式,，只能稱為液力耦合器,，若想成為液力變矩器，必然要改變渦輪葉片的形狀,，這樣一來,，ATF在經(jīng)過渦輪再循環(huán)回泵輪時，會與泵輪旋轉(zhuǎn)方向相反,，因而造成沖擊,，所以為了成為液力變矩器還需另一個部件：導(dǎo)輪。導(dǎo)輪是存在于泵輪和渦輪之間的一個部件,，用于調(diào)節(jié)殼體中ATF液流方向,，通過單向離合器與箱體固定。

　　有了導(dǎo)輪,，才有了“變矩”的靈魂所在,，在泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速差較大時，動力輸出的扭矩也變大了,，此時的變矩器想當一個無級變速器,，通過轉(zhuǎn)速差來提升扭矩，此時導(dǎo)輪處于固定狀態(tài),，用以調(diào)節(jié)ATF回流,；而當轉(zhuǎn)速差降低，渦輪泵輪耦合或鎖止時,，扭矩接近對等，無需增矩,，導(dǎo)輪隨泵輪和渦輪同向轉(zhuǎn)動,，避免自身攪動ATF，造成動力的損耗,。

　　至此我們了解到了液力變矩器的最大特點——軟連接,，而這種動力的傳輸方式起到了兩大功能：1、從靜止到低速時的平穩(wěn)起步,；2,、在加速過程中，較大動力輸出時,，起到增大扭矩的作用,。如果與MT上的離合器相比較，則需注意的是，第一條起到了并優(yōu)化了MT上離合器的功能,，但第二條則是離合器無法實現(xiàn)的,。

　　但液力變矩器這先天“軟連接”特點有一個弱點，動力不是直接輸出的,，在扭矩輸出對等是,，泵輪的轉(zhuǎn)速要大于渦輪這樣的話在傳輸動力時，ATF還在殼體中循環(huán),，浪費了動力,，所以目前幾乎所有液力變矩器都有一個高效節(jié)能的部件：液力變矩器鎖止器。鎖止器的形式是一個多片離合器,，其作用就是當變矩器處于耦合狀態(tài),，無需增矩時，將泵輪和渦輪鎖止,，這樣的話動力傳遞即為“硬連接”,，全部的無損（或者說有微量的動力流失）的將從曲軸傳遞到了下一站：變速箱。

　　簡單解釋一下上圖：i軸為轉(zhuǎn)速比,，表示渦輪與泵輪轉(zhuǎn)速之比,，左端泵輪轉(zhuǎn)速遠大于渦輪，右邊相等,。起步或大腳油門時,，轉(zhuǎn)速比較小，泵輪比渦輪快很多,，此時泵輪輸出的扭矩要比渦輪輸入扭矩大很多,，比較有力，但傳動效率較低,；輕踩油門,，轉(zhuǎn)速比增加，變矩比降低,，傳動效率也相應(yīng)提高,，轉(zhuǎn)速比為60%時，效率最高,；當穩(wěn)定油門,，速度較為穩(wěn)定是，轉(zhuǎn)速比進一步上升,，變矩比接近1,，但此時傳動效率下降；為避免動力流失,，變矩器用離合器鎖止,，轉(zhuǎn)速比驟增至1，效率也達到最高。

● 液力變矩器并非AT的特征

　　液力變矩器不是AT特有,，一些CVT變速器也使用了液力變矩器作為優(yōu)化動力的機構(gòu),；AT也不是絕對使用液力變矩器來實現(xiàn)軟連接的，例如某些奔馳AMG車型上用的Speedshift MCT自動變速器,，就用一副多片離合器代替了液力變矩器,。所以液力變矩器并不是AT最大的特點，與多組離合器/制動器協(xié)同工作的行星齒輪組,，才是自動變速器的最大特點,。

● 行星齒輪以及AT齒輪箱中的行星齒輪組

　　在MT上，每一個檔位都有一組兩個常嚙合齒輪副,，更換檔位只需要將輸出軸與該檔位輸出齒輪的花鍵連接即可,。而AT中，并不是這么多的齒輪在工作,，而是用一種非常獨特的方式來完成變換：行星齒輪組,。我們先來看下，一個最基礎(chǔ)的三元行星齒輪有著怎樣的特性：

『行星齒輪組模型』

　　而行星齒輪的最大特性即為,，在組合出不同的輸入輸出輪之后,，齒比和輸入輸出的相對方向都會有變化，這種特性用作汽車變速器可是再適合不過了,。而為了增加檔位,，汽車上的行星齒輪升級成了齒輪組、齒輪排,，再通過一系列執(zhí)行器便可以完成換擋了,。

● AT執(zhí)行器：離合器、單向離合器,、制動器

　　上面我們了解到,，一組行星齒輪有著怎樣的變換形式，而負責(zé)變換,，以及用來輸入輸出的元件,，就是一系列的執(zhí)行器：離合器、單向離合器,、制動器。有了這些執(zhí)行器,，就可以將行星齒輪進行不同組合,，從而配搭出不同的動力流，也有了不同的傳動比,。而控制這些操作的,，就是與其配套的油泵、滑閥、液壓活塞,，以及復(fù)雜的液壓線路,。

『圖為老別克君威4T65E自動變速器，空擋時各個部件位置以及工作情況』

『在多個執(zhí)行器與行星齒輪的不同組合下,，形成了不同的檔位』

　　至此,，來自發(fā)動機的動力便完成了重組，將時刻變化的扭矩和轉(zhuǎn)速,，傳遞給車輪,。相比MT，便捷性提升,，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況則復(fù)雜得多,。AT的結(jié)構(gòu)和原理介紹完了，在下一篇里,，著重介紹一下AT上PRND檔位的使用方法,。（文/汽車之家 任飛）

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