變速的藝術，解讀汽車變速箱技術：AT液力自動變速箱的傳承和創新
變速的藝術，解讀汽車變速箱技術！」聊車道「將圖文並茂、通俗易懂的介紹汽車變速箱，從手動MT、到機械自動AMT、液力自動AT、雙離合自動DCT、無級自動CVT、電子無級自動ECVT！體會變速的藝術。
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液力自動變速器AT，自20世紀40年代，在美國應用於轎車。獨領風騷六十年，也使得AT成為自動變速器的代名詞。進入21世紀，CVT和DCT的快速掘起，已呈三足鼎立之勢。AT也在傳承中不斷的進步和創新。
如果選舉汽車最複雜的零部件，AT將以絕對」優勢「排名第一，它是現代機、電、液一體化控制的典型代表。本文將盡量能把AT的機械、液壓和電子控制」剖析」給大家，體會自動變速箱的換檔「藝術」之美！
AT從結構和控制角度看，分為四大部分比較合適：液力變矩器、行星齒輪變速裝置、液壓控制系統和電子控制系統。
提前聲明：因為AT結構、控制太為複雜，本文在此也只能點到為止。如果想進一步了解AT，請關注」聊車道「系列文章：
從4AT到9AT，深入探究液力自動變速器的行星齒輪變速機構的工作之妙；
複雜與規律，深入探究液力自動變速器的液壓控制系統；
大幕就此拉開，有請液力自動變速器的「成名代表作」－－液力變矩器出場。
液力變矩器裝在發動機後端，具備自適應變速變矩、自動離合的功能。主要結構包括泵輪、渦輪、導輪和鎖止離合器；泵輪作為輸入，由發動機驅動；渦輪作為輸出，傳力給齒輪變速裝置；泵輪和渦輪內部均勻排列著葉片；導輪處於泵輪和渦輪中間；
變矩器內部充滿壓力ATF油；泵輪旋轉時，在離心力作用下，ATF油從泵輪「甩出」去衝擊渦輪葉片，推動渦輪輸出動力。這被稱為液力傳動，渦輪與泵輪沒有剛性連接，藉助液體的衝力傳遞動力。
渦輪的轉速和轉矩能自適應變化，當外界負荷大時，如汽車要上坡了，渦輪轉速自適應下降，相應的扭矩增大。液力傳動另一個」成就「是相當於一個全自動離合器：試想，當我們踩制動、檔桿從P推至R或D時，齒輪變速裝置已經入檔。在剎車作用下渦輪被」拖死「不轉，所以汽車即不起步，發動機也不熄火。而當駕駛員鬆開制動，渦輪從0到1、2、3、n，汽車即可平穩起步。
手動檔需要駕駛員熟練的控制離合、油門才能平穩起步；雙離合變速器DCT基於手動變速器結構，藉助現在精確的電子、液壓控制技術，才能模擬出液力變矩器的效果：起步不踩油門、不熄火、還能平穩起步。而液力變矩器不需要任何控制系統、技術，即可實現汽車平穩起步，行車中平穩制動不熄火。
所以變矩器的液力傳動，不但在名稱上成就了AT，也在技術上成就了AT！
當然，液力傳動相對機械傳動效率低，所以在變矩器內設計了鎖止離合器，在檔位、車速上後，離合器鎖止，實現機械傳動。
與MT採用外嚙合斜齒輪傳動不同，AT採用是行星齒輪傳動（本田已經放棄基於外嚙合斜齒輪的平行軸式AT），典型的行星排包括中間的太陽輪、外圍的齒圈，幾個夾在中間的行星齒輪，和一個安裝定位行星齒輪的行星架；行星齒輪即可以自身轉動，也可以繞中間的太陽輪行走，從而帶動行星架旋轉。所以，太陽輪、行星架和齒圈這三個部件，就形成一個三角關係：A會同時帶動B和C、B和C還相互影響、攪成一團，最後只有一個辦法，讓A輸入，把B按住，或者讓B也以某定速旋轉，這樣C才能」安生「的輸出。
如此用多個行星排，讓多個太陽輪、行星架和齒圈相互影響、制約、組合不同的傳動檔位。今天，兩個行星排可以實現4AT；而6AT需要三個行星排；ZF的8AT、9AT則需要四個行星排。為了讓這些亂動的太陽輪、齒圈、行星架」聽話「，則需要多個離合器和制動器，來驅動某個件轉或」按死「某個件。這些離合器、制動器被稱為換檔執行元件，在結構上採用濕式多片結構。
對於行星齒輪變速機構的傳動檔位分析，需要一定的知識儲備，也需要一定的方法技巧。在此，我放上一張經典的6AT傳動圖，本文暫不分析，讓大家體會現裡面的設計！
如果你認為行星齒輪傳動已經很複雜，那麼接下來，當你看到液壓系統時，你會如何想呢？
在此自吹一下，十多年前，為了搞明白液壓系統，拆解閥體，按滑閥尺寸畫出原理圖，在錯綜複雜的油道中來回」穿梭探索「，把每條油道的流向搞明白。以理清它們錯綜複雜的控制關係。
當你真正搞明白了，發現並沒有想像中複雜，這麼多滑閥、油道，總結起來就是幾個調壓閥（調節油壓）；幾個換向閥（改變壓力油的流向，最多的如換檔閥）；多個電磁閥去控制這些調壓閥和換向閥；如多個換檔電磁閥來控制換檔閥，將油壓導入不同的離合器、制動器，實現換檔。
最後，為了讓大家體會液壓換檔操作，我從中理出一套最簡單的換檔液壓系統。裡面包括手動閥（換檔手柄控制的）；換檔電磁閥（電腦控制）；換檔閥（由電磁閥控制）；電磁閥壓力調節閥（調節好一個穩定的油壓，為電磁閥供油）
三張圖，分別是N位、D位低檔和D位高檔；紅色油代表主油壓；綠色油代表電磁閥用油壓；當換檔手柄處於D位後，主油壓從手動閥輸出至換檔閥；再由換檔閥輸出至低檔離合器或高檔離合器；而換檔閥芯的動作由電磁閥控制；電腦控制電磁閥通電、或斷電，改變綠色的油壓是否作用於換檔閥芯；
上圖中，電磁閥被通電打開，導致綠色的油壓被提前泄掉，換檔閥芯在右端，紅色主油壓被換檔閥導入低檔離合器；
上圖中，電磁閥被斷電封閉，導致綠色的油壓作用於換檔閥芯，換檔閥芯左移，紅色主油壓被換檔閥導入高檔離合器；變速箱升入高檔。
實際上，為了保證平順換檔、安全工作，我們的液壓系統設計的相當複雜。而電控系統也要依據節氣門開度、車速、駕駛員意圖等控制電磁閥工作，保證整個變速箱的可可靠、智能的工作。
如果想進一步了解AT，請關注」聊車道「系列文章：
從4AT到9AT，深入探究液力自動變速器的行星齒輪變速機構的工作之妙；
複雜與規律，深入探究液力自動變速器的液壓控制系統；
如果你說再難了，你可以關註：變速的藝術，解讀汽車變速箱技術：更快更狠的雙離合變速箱DCT。
