汽车三大自动变速箱小深度解析：驱散变速箱认知迷雾（上）
汽车三大自动变速箱小深度解析：驱散变速箱认知迷雾（上）
在汽车领域，变速箱是影响驾驶体验的关键部件之一。然而，许多消费者对变速箱的了解仅停留在AT、CVT、双离合等名称上，对其工作原理和性能特点知之甚少。本文将深入解析这三种常见的自动变速箱，帮助读者更好地理解它们的结构、原理、优缺点以及相关特性。
AT 变速箱：结构、耐用性与调校奥秘
AT变速箱结构
在汽车传动系统的领域中，AT（自动变速箱）以其复杂精妙的设计和出色的性能，占据着重要的地位。然而，其背后的工作原理、耐用性根源以及调校的复杂性，却鲜为大众完全理解。
AT 变速箱的机械基础：从手动到自动的进化
要理解 AT 变速箱，先回顾一下手动变速箱的动力传递。手动变速箱依靠单组离合器来控制发动机与变速箱之间动力的通断。驾驶员换挡时，需踩下离合器踏板使离合器分离，切断动力，完成换挡操作后再松开踏板，让离合器结合，动力得以传递至变速箱，通过不同齿轮组合实现变速。
AT 变速箱则在此基础上进行了重大革新，引入了液力变扭器这一关键部件。它取代了手动变速箱中的单组离合器，成为发动机与变速箱间新的动力传递枢纽。形象地说，液力变扭器就如同将两个风扇的螺旋桨置于装满水的脸盆中，一个螺旋桨转动（类比发动机输出动力），通过水的传递带动另一个螺旋桨转动（类比动力传递至变速箱）。由于不是硬连接，两者存在转速差，这虽导致部分动力损耗，却是 AT 变速箱能实现自动换挡和缓冲减震的关键。
液力变扭器
行星齿轮机构：实现复杂传动比的核心
除液力变扭器外，AT 变速箱的行星齿轮机构同样是其精髓所在。以常见的 6AT 为例，内部配备 3 组行星齿轮机构。行星齿轮机构主要由太阳轮、行星轮、行星架和齿圈构成。与手动变速箱简单的两组齿轮啮合实现档位变换不同，行星齿轮机构的动力传递极为独特。在某些档位，动力需依次经过全部 3 组行星齿轮机构。各部件间运动关系复杂，力的传递存在叠加效果。比如太阳轮输入动力，行星轮围绕太阳轮公转并自转，带动行星架转动，同时齿圈也参与其中，共同实现不同的传动比，也就是不同档位。这种复杂结构设计使 AT 变速箱能实现更多档位，且换挡过程更为平顺。
AT 变速箱的耐用性根源
多组离合器分担工作强度
手动变速箱每次换挡仅靠一组离合器，该离合器承受着换挡时的全部冲击与磨损，尤其在频繁换挡的城市路况下，磨损加剧。而 AT 变速箱每个档位由特定的几组离合器协同工作，如两组或三组搭配，将原本一组离合器的工作强度分摊开来，使各离合器磨损更均匀，大大延长了使用寿命。
液力变扭器的缓冲保护：液力变扭器的软连接特性为变速箱提供了出色的缓冲作用。即便换挡过程中因机械动作配合出现轻微顿挫，液力变扭器也能像“减震器”一样缓冲这些冲击，避免对变速箱内部精密部件造成过度损伤，进一步保障了 AT 变速箱的耐用性。
电控液力系统与换挡逻辑：调校的艺术
电控液力系统：如同整个变速箱的“指挥中心”，通过液压精准控制多组离合器和制动器的工作。每个档位的离合器和制动器组合都有特定工作顺序，在升档或降档时，离合器的分离与结合必须精确无误，否则会出现顿挫感。
换挡逻辑软件：工程师需模拟各种行驶工况，开发出复杂的换挡逻辑软件。在低速提速时，软件控制变速箱快速降档或延迟升档，以保证动力输出平稳且快速响应；超车时，迅速降档提升扭矩，使发动机输出足够动力；正常行驶时，追求平顺和燃油经济性，适时升档降低发动机转速。
匹配调校的挑战：为何驾驶质感有差异
爱信、采埃孚等主流 AT 变速箱厂家，因长期与特定主机厂合作，在发动机与变速箱匹配调校方面经验丰富。他们能根据发动机扭矩输出曲线、转速响应等特性，精细调校 AT 变速箱。然而，国产一些品牌即便采购相同的 AT 变速箱，在匹配调校上仍面临挑战。不同品牌发动机技术路线、硬件参数差异大，要实现完美匹配需投入大量时间、人力和资金进行试验和优化，这导致驾驶质感和换挡逻辑与成熟品牌存在差距。
综上所述，AT 变速箱是机械工程与电子控制完美结合的产物，其复杂的结构、出色的耐用性以及调校的精妙之处，共同造就了它在汽车传动领域的卓越地位。
CVT 变速箱：核心原理、优劣及常见问题
CVT 的核心——可变直径带轮与钢带传动
可变直径带轮原理
为了让大家更好理解 CVT 中可变直径带轮的工作原理，咱们可以想象这样一个场景：把两个气球当作两个可变径轮，用一根皮筋套在它们上面，这根皮筋就好比是 CVT 里的钢带。在实际的 CVT 系统中，钢带整体周长是固定不变的。所以当其中一个气球充气变大时，为了保证皮筋的周长始终不变，另一个气球就必须放气变小；反之，当一个气球放气变小，另一个气球就得充气变大。而且，气球放气和充气并非瞬间完成，而是存在一个过程。这就如同 CVT 工作时，两个可变直径带轮在液压系统的控制下，其直径变化是连续的，进而使得钢带位置的改变也是连续的，最终实现传动比的连续变化。这与 AT 和双离合这类有级传动有着本质区别，AT 和双离合的传动比是通过不同齿轮组合实现，档位变化是跳跃式的。
钢带传动特性
CVT 并非像传统变速箱那样通过齿轮两两啮合传递动力，钢带和带轮之间更像是一种相对静摩擦的传力方式。这种传力方式决定了它在承受扭矩方面不如齿轮传动。因为齿轮相互啮合能够承受较大的力，而钢带与带轮依靠摩擦力传递动力，所能承受的扭矩相对有限。
CVT 的优势与局限
无级变速优势：CVT 这种无级变速的特性，赋予了它独特的优势。由于传动比能够连续变化，车辆在任何车速、任何转速下，都能搭配出一个最佳位置的传动比。这使得发动机可以更多地工作在高效区间，从而在一定程度上弥补了 CVT 结构简单、稳定性相对较差以及动力传递损耗较高等不足，成为 CVT 综合油耗相当低的一个主要原因。
扭矩承受局限：尽管随着技术和材料的升级，CVT 在扭矩承受能力方面有所提升，一些问题得到了改善，但由于其本身的机械特性，钢带和带轮之间的摩擦力仍存在极限。所以在驾驶配备 CVT 变速箱的车辆时，应尽量避免突然加速减速这类容易导致钢带打滑的操作。毕竟，钢带一旦打滑，不仅会影响车辆性能，还可能对变速箱造成不可逆的损伤。
两种动力输入方式及耐用性差异
带液力变扭器的 CVT：简要阐述液力变扭器在这类 CVT 中的缓冲作用，它能减少动力传递时对钢带和带轮的冲击，使传动更平稳，有助于提升耐用性。
多片离合器式 CVT：多片离合器式 CVT 采用多片离合器实现动力的连接与切断。相较于带液力变扭器的软连接方式，多片离合器的硬连接在动力接合瞬间缺乏缓冲，不仅容易产生顿挫，还会在结合瞬间对钢带和带轮产生较大冲击力，致使钢带与带轮间的磨损加剧。特别是在车辆启动、急加速等工况下，多片离合器需承受更大的冲击力，长期如此，会显著影响 CVT 的耐用性。
CVT 常见问题与结构关联
低温保护现象：在低温环境下，CVT 油液黏度增大，影响液压系统对带轮和钢带的控制，变速箱会启动保护机制，限制传动比变化范围，造成车辆加速无力。这其实是为了保护钢带和带轮，避免因润滑不良或受力不均而过度磨损。
钢带打滑问题：这主要是因为钢带与带轮之间摩擦力不足，原因可能是钢带长时间使用磨损、液压系统压力不稳定，或者车辆经常重载、激烈驾驶，使钢带承受负荷超出设计极限。钢带打滑不仅影响车辆性能，严重时会对 CVT 造成不可逆损坏。
接下篇↓↓↓