一、知識準備

自動變速器是相對于手動變速器而言的，它可以根據汽車的實際行駛狀況自動切換至合適的擋位。自動變速器的主要作用就是改變發動機輸出轉矩的變化范圍，然后再輸出到驅動輪上。

（一）自動變速器的分類

世界各汽車制造廠家生產的自動變速器形式繁多，結構上也各有特點，但其工作原理和基本功能大同小異。目前使用的自動變速器按照傳動方式及控制原理的不同可分為AT、AMT、CVT和DCT四種。

1．AT（液力自動變速器）

AT（液力自動變速器）使汽車駕駛中離合器的操縱和變速器的操縱都實現了自動化，如圖1-1所示。目前自動變速器的自動換擋等過程都是由自動變速器的電子控制單元控制的，因此自動變速器又可簡稱為EAT、ECAT、ECT等。

優點：AT避免了頻繁換擋，使開車變得簡單省力，而且經過多年的發展，AT的生產成本已經相當低。當前AT的擋位越來越多，由以前的4AT發展到現在的8AT，從性能上說，自動變速器的擋位越多，汽車在行駛過程中也就越平順，加速性也就越好，而且更加省油。

缺點：AT的動力響應不夠直接，這使它在“駕駛樂趣”方面稍顯不足。此外，由于采用液力傳動，因此自動變速器傳遞的動力有所損失，相對油耗較大。

2．AMT（機電液一體化自動變速器）

AMT（機電液一體化自動變速器）如圖1-2所示。它是在原有手動、有級、普通齒輪變速器的基礎上增加了電子控制系統來自動控制離合器的接合、分離和變速器擋位的變換，以達到自動切換擋位的目的。

優點：AMT既具有普通自動變速器自動變速的優點，又保留了原手動變速器齒輪傳動的高效率、低成本、結構簡單、易于制造的長處。

缺點：在車輛行駛過程中，AMT因擋位變動引起的頓挫感較強，舒適性較差，換擋過程中有可能出現動力中斷。

發展前景：在國內乘用車當中，AMT目前只應用于一些A0（小型乘用車）級別的車型，而在商用車上的普及速度比乘用車快。AMT應用的代表車型有奇瑞QQ、威志、兩廂新賽歐。

3．CVT（無級自動變速器）

CVT（無級自動變速器）如圖1-3所示。CVT采用傳動帶和可變槽寬的棘輪進行動力傳遞，即當棘輪變化槽寬時，相應改變驅動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進行變速，其傳動帶一般用皮質帶、金屬帶和金屬鏈等來實現傳動比的連續改變。

優點：CVT的動力輸出是線性的，駕駛平順；CVT傳動的機械效率、省油率大大高于普通的自動變速器，僅次于手動變速器，燃油經濟性要好得多。

缺點：CVT傳動的鋼帶能夠承受的力量有限，不過隨著科技的進步，鋼帶承受能力的問題正在解決中，很快我們就可以看到在大排量高扭矩車型上裝配CVT了。

代表車型有東風日產和本田，并且在軒逸、逍客、新天籟以及思域混合動力等車型上都有CVT，名爵的MG3 SW1.8L、奇瑞旗云等也都采用了CVT技術。

4．DCT（雙離合自動變速器）

DCT（雙離合自動變速器）如圖1-4所示。雙離合自動變速器結合了手動變速器和自動變速器的優點，沒有使用液力變矩器，而是采用了兩套離合器，通過兩套離合器的相互交替工作來達到無間隔換擋的效果。

優點：DCT換擋舒適性更高，且能滿足消費者對駕駛運動感和車輛節油的雙重要求。雙離合器可以使變速器兩個擋位同時嚙合，換擋速度不到0.2s，比專業車手的手動變速還要快。

缺點：由于沒有采用液力變矩器，又不能實現手動變速器“半聯動”的動作，所以對小排量的發動機而言，低轉速下扭矩不足的缺陷就會被完全暴露出來。大量電子元件的使用增加了故障出現的概率。

發展前景：DCT是以大眾集團為首的歐洲車系主推的一款新型自動變速器，合資車方面，代表車型有大眾邁騰、斯柯達、朗逸；進口車方面，保時捷Panamera、寶馬M3、法拉利、三菱Eva、日產GT-R、奔馳部分AMG車型都采用DCT技術。

（二）自動變速器的基本組成和工作原理

1．基本組成

自動變速器主要由液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓控制系統、電子控制系統以及冷卻潤滑系統組成，自動變速器的基本結構如圖1-5所示。

（1）液力變矩器。

液力變矩器是一個通過自動變速器油（ATF）傳遞動力的裝置，安裝在發動機與變速器之間，將發動機的轉矩傳給變速器輸入軸，相當于普通汽車上的離合器。

（2）行星齒輪變速器。

行星齒輪變速器由2～3排行星齒輪機構組成，不同的運動狀態組合可得到2～5種速比，組合成電控自動變速器不同的擋位。

（3）液壓控制系統。

液壓控制系統由油泵、各種控制閥及與之相連通的換擋執行元件（如離合器、制動器液壓缸）等組成液壓控制回路。在汽車行駛過程中根據駕駛人的要求和行駛條件的需要，通過控制離合器和制動器的工作狀況來實現行星齒輪變速器的自動換擋。

（4）電子控制系統。

電子控制系統主要包括各類傳感器及開關、電子控制單元（ECU）、執行器等。電子控制系統中的傳感器及各種控制開關將發動機工況、車速等信號傳遞給電子控制單元，經ECU處理后發出控制指令給執行器，執行器和液壓控制系統按一定規律控制換擋執行元件工作，實現自動變速器的自動換擋。

（5）冷卻潤滑系統。

ATF吸收齒輪傳動過程中所產生的熱量，從而導致油溫升高，黏度下降，傳動效率降低，因此必須對ATF進行冷卻，保持油溫在80～90℃之間。ATF是通過油冷卻器與冷卻水或空氣進行熱量交換的。變矩器的部分油液在泵輪、渦輪、導輪間循環后，經過散熱器管路進入冷卻散熱器，然后再流回到變速器油底殼或進入潤滑油道。

2．工作原理

圖1-6為電控自動變速器的組成和工作原理圖，電控自動變速器通過各種傳感器將發動機的轉速、節氣門開度、車速、發動機冷卻液溫度、ATF溫度等參數信號輸入ECU中，ECU根據這些信號，按照設定的換擋規律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發出動作控制信號，換擋電磁閥和油壓電磁閥再將ECU的動作控制信號轉變為液壓控制信號，閥板中的各控制閥根據這些液壓控制信號，控制換擋執行元件的動作，從而實現自動換擋。

（三）自動變速器變速桿的使用

圖1-7為自動變速器變速桿位置示意圖，自動變速器變速桿具體功能如下：

P位：駐車擋。變速桿置于此位置時，駐車鎖止機構將自動變速器輸出軸鎖止。

R位：倒擋。變速桿置于此位置時，液壓系統倒擋油路被接通，驅動輪反轉，實現倒向行駛。

N位：空擋。變速桿置于此位置時，機械變速器的齒輪機構空轉，不能輸出動力。

D位：前進擋。隨著行駛條件的變化，在前進擋中自動升降擋，實現自動變速功能。

S位：運動模式。在這個模式下變速器可以自由換擋，但是換擋時機會延遲，使發動機在高轉速上保持較長時間，即時輸出大扭力，使車輛動力加大，使用其他的擋位就會稍差一些。

只有當變速桿置于N位或P位時，才能起動發動機，此功能靠空擋起動開關來實現。

（四）自動變速器的正確使用

1．汽車起動

（1）汽車起動時變速桿必須置于P位或N位。

（2）汽車在停放狀態下起動，必須拉緊駐車制動，踩下制動踏板，然后旋轉點火開關起動發動機。在沒有制動狀態下起動發動機，有時會發生瞬間起步現象，容易發生意外。

2．汽車起步

汽車起動后須停留幾秒鐘再掛擋行車。換擋時必須查看變速桿的位置或儀表板上擋位指示是否確實無誤。選定擋位后，放松駐車制動再緩慢放松制動踏板（過早放松制動踏板或放松制動踏板過快會造成急速起步），使汽車緩慢起步。汽車起步時應注意以下問題：

（1）不允許邊踩加速踏板邊掛擋。

（2）不允許先踩加速踏板后掛擋。

（3）不允許踩著駐車制動，或者還未松開駐車制動時就狠踩加速踏板。

（4）除特殊需要時，接通前進擋后不應立即把加速踏板踩到底。

3．拖車時注意事項

使用自動變速器的汽車，拖車時必須低速行駛（不得超過30～50km/h），每次牽引距離不應過長（如不得超過50km）。高速長距離牽引時，自動變速器內的旋轉件會因缺乏潤滑而燒蝕并發生卡滯。

4．倒車時注意事項

汽車完全停止后，把變速桿由D位換至R位。沒有停穩時不允許從前進擋換入倒擋，也不允許從倒擋換入前進擋，否則會引起離合器和制動器損壞。

5．臨時停車

臨時停車時，變速桿置于D位，只需用腳踩制動踏板防止汽車蠕動。這樣放松制動踏板就可以重新起步但停車時間較長時，必須拉緊駐車制動。

6．利用節氣門變化進行換擋

（1）快速放松加速踏板實現提前升擋。汽車在D位1擋上起步，保持節氣門開度為20%～50%，加速到15km/h時，快速放松加速踏板，變速器便可立即從1擋升入2擋；然后繼續踩加速踏板，仍保持原有的節氣門開度，加速到30km/h時，再次快速放松加速踏板，變速器便可以從2擋升入3擋；然后再用這種方法從3擋升入4擋。用快速放松加速踏板的方法完成升擋過程，乘坐舒適性好，換擋快。

（2）踩下加速踏板實現提前降擋。在汽車達到規定的降擋點車速時，稍踩加速踏板，即可實現降擋，并可獲得和收加速踏板升擋時一樣的效果。

7．擋位使用注意事項

不要將變速桿置于N位上行駛。高速滑行時車速高，發動機卻怠速運轉，泊泵出油量減少，而輸出軸上所有的零件仍在高速運轉，會因潤滑油不足而燒壞。低速擋屬于發動機強制制動擋，L擋或1擋通常只在泥濘道路和上坡時使用，不宜長期使用；2擋通常在路面狀況不佳或下長坡時使用，但也不宜長時間使用。