一、知识准备

自动变速器是相对于手动变速器而言的，它可以根据汽车的实际行驶状况自动切换至合适的挡位。自动变速器的主要作用就是改变发动机输出转矩的变化范围，然后再输出到驱动轮上。

（一）自动变速器的分类

世界各汽车制造厂家生产的自动变速器形式繁多，结构上也各有特点，但其工作原理和基本功能大同小异。目前使用的自动变速器按照传动方式及控制原理的不同可分为AT、AMT、CVT和DCT四种。

1．AT（液力自动变速器）

AT（液力自动变速器）使汽车驾驶中离合器的操纵和变速器的操纵都实现了自动化，如图1-1所示。目前自动变速器的自动换挡等过程都是由自动变速器的电子控制单元控制的，因此自动变速器又可简称为EAT、ECAT、ECT等。

优点：AT避免了频繁换挡，使开车变得简单省力，而且经过多年的发展，AT的生产成本已经相当低。当前AT的挡位越来越多，由以前的4AT发展到现在的8AT，从性能上说，自动变速器的挡位越多，汽车在行驶过程中也就越平顺，加速性也就越好，而且更加省油。

缺点：AT的动力响应不够直接，这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。此外，由于采用液力传动，因此自动变速器传递的动力有所损失，相对油耗较大。

2．AMT（机电液一体化自动变速器）

AMT（机电液一体化自动变速器）如图1-2所示。它是在原有手动、有级、普通齿轮变速器的基础上增加了电子控制系统来自动控制离合器的接合、分离和变速器挡位的变换，以达到自动切换挡位的目的。

优点：AMT既具有普通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高效率、低成本、结构简单、易于制造的长处。

缺点：在车辆行驶过程中，AMT因挡位变动引起的顿挫感较强，舒适性较差，换挡过程中有可能出现动力中断。

发展前景：在国内乘用车当中，AMT目前只应用于一些A0（小型乘用车）级别的车型，而在商用车上的普及速度比乘用车快。AMT应用的代表车型有奇瑞QQ、威志、两厢新赛欧。

3．CVT（无级自动变速器）

CVT（无级自动变速器）如图1-3所示。CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽时，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速，其传动带一般用皮质带、金属带和金属链等来实现传动比的连续改变。

优点：CVT的动力输出是线性的，驾驶平顺；CVT传动的机械效率、省油率大大高于普通的自动变速器，仅次于手动变速器，燃油经济性要好得多。

缺点：CVT传动的钢带能够承受的力量有限，不过随着科技的进步，钢带承受能力的问题正在解决中，很快我们就可以看到在大排量高扭矩车型上装配CVT了。

代表车型有东风日产和本田，并且在轩逸、逍客、新天籁以及思域混合动力等车型上都有CVT，名爵的MG3 SW1.8L、奇瑞旗云等也都采用了CVT技术。

4．DCT（双离合自动变速器）

DCT（双离合自动变速器）如图1-4所示。双离合自动变速器结合了手动变速器和自动变速器的优点，没有使用液力变矩器，而是采用了两套离合器，通过两套离合器的相互交替工作来达到无间隔换挡的效果。

优点：DCT换挡舒适性更高，且能满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求。双离合器可以使变速器两个挡位同时啮合，换挡速度不到0.2s，比专业车手的手动变速还要快。

缺点：由于没有采用液力变矩器，又不能实现手动变速器“半联动”的动作，所以对小排量的发动机而言，低转速下扭矩不足的缺陷就会被完全暴露出来。大量电子元件的使用增加了故障出现的概率。

发展前景：DCT是以大众集团为首的欧洲车系主推的一款新型自动变速器，合资车方面，代表车型有大众迈腾、斯柯达、朗逸；进口车方面，保时捷Panamera、宝马M3、法拉利、三菱Eva、日产GT-R、奔驰部分AMG车型都采用DCT技术。

（二）自动变速器的基本组成和工作原理

1．基本组成

自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统以及冷却润滑系统组成，自动变速器的基本结构如图1-5所示。

（1）液力变矩器。

液力变矩器是一个通过自动变速器油（ATF）传递动力的装置，安装在发动机与变速器之间，将发动机的转矩传给变速器输入轴，相当于普通汽车上的离合器。

（2）行星齿轮变速器。

行星齿轮变速器由2～3排行星齿轮机构组成，不同的运动状态组合可得到2～5种速比，组合成电控自动变速器不同的挡位。

（3）液压控制系统。

液压控制系统由油泵、各种控制阀及与之相连通的换挡执行元件（如离合器、制动器液压缸）等组成液压控制回路。在汽车行驶过程中根据驾驶人的要求和行驶条件的需要，通过控制离合器和制动器的工作状况来实现行星齿轮变速器的自动换挡。

（4）电子控制系统。

电子控制系统主要包括各类传感器及开关、电子控制单元（ECU）、执行器等。电子控制系统中的传感器及各种控制开关将发动机工况、车速等信号传递给电子控制单元，经ECU处理后发出控制指令给执行器，执行器和液压控制系统按一定规律控制换挡执行元件工作，实现自动变速器的自动换挡。

（5）冷却润滑系统。

ATF吸收齿轮传动过程中所产生的热量，从而导致油温升高，黏度下降，传动效率降低，因此必须对ATF进行冷却，保持油温在80～90℃之间。ATF是通过油冷却器与冷却水或空气进行热量交换的。变矩器的部分油液在泵轮、涡轮、导轮间循环后，经过散热器管路进入冷却散热器，然后再流回到变速器油底壳或进入润滑油道。

2．工作原理

图1-6为电控自动变速器的组成和工作原理图，电控自动变速器通过各种传感器将发动机的转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、ATF温度等参数信号输入ECU中，ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出动作控制信号，换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU的动作控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行元件的动作，从而实现自动换挡。

（三）自动变速器变速杆的使用

图1-7为自动变速器变速杆位置示意图，自动变速器变速杆具体功能如下：

P位：驻车挡。变速杆置于此位置时，驻车锁止机构将自动变速器输出轴锁止。

R位：倒挡。变速杆置于此位置时，液压系统倒挡油路被接通，驱动轮反转，实现倒向行驶。

N位：空挡。变速杆置于此位置时，机械变速器的齿轮机构空转，不能输出动力。

D位：前进挡。随着行驶条件的变化，在前进挡中自动升降挡，实现自动变速功能。

S位：运动模式。在这个模式下变速器可以自由换挡，但是换挡时机会延迟，使发动机在高转速上保持较长时间，即时输出大扭力，使车辆动力加大，使用其他的挡位就会稍差一些。

只有当变速杆置于N位或P位时，才能起动发动机，此功能靠空挡起动开关来实现。

（四）自动变速器的正确使用

1．汽车起动

（1）汽车起动时变速杆必须置于P位或N位。

（2）汽车在停放状态下起动，必须拉紧驻车制动，踩下制动踏板，然后旋转点火开关起动发动机。在没有制动状态下起动发动机，有时会发生瞬间起步现象，容易发生意外。

2．汽车起步

汽车起动后须停留几秒钟再挂挡行车。换挡时必须查看变速杆的位置或仪表板上挡位指示是否确实无误。选定挡位后，放松驻车制动再缓慢放松制动踏板（过早放松制动踏板或放松制动踏板过快会造成急速起步），使汽车缓慢起步。汽车起步时应注意以下问题：

（1）不允许边踩加速踏板边挂挡。

（2）不允许先踩加速踏板后挂挡。

（3）不允许踩着驻车制动，或者还未松开驻车制动时就狠踩加速踏板。

（4）除特殊需要时，接通前进挡后不应立即把加速踏板踩到底。

3．拖车时注意事项

使用自动变速器的汽车，拖车时必须低速行驶（不得超过30～50km/h），每次牵引距离不应过长（如不得超过50km）。高速长距离牵引时，自动变速器内的旋转件会因缺乏润滑而烧蚀并发生卡滞。

4．倒车时注意事项

汽车完全停止后，把变速杆由D位换至R位。没有停稳时不允许从前进挡换入倒挡，也不允许从倒挡换入前进挡，否则会引起离合器和制动器损坏。

5．临时停车

临时停车时，变速杆置于D位，只需用脚踩制动踏板防止汽车蠕动。这样放松制动踏板就可以重新起步但停车时间较长时，必须拉紧驻车制动。

6．利用节气门变化进行换挡

（1）快速放松加速踏板实现提前升挡。汽车在D位1挡上起步，保持节气门开度为20%～50%，加速到15km/h时，快速放松加速踏板，变速器便可立即从1挡升入2挡；然后继续踩加速踏板，仍保持原有的节气门开度，加速到30km/h时，再次快速放松加速踏板，变速器便可以从2挡升入3挡；然后再用这种方法从3挡升入4挡。用快速放松加速踏板的方法完成升挡过程，乘坐舒适性好，换挡快。

（2）踩下加速踏板实现提前降挡。在汽车达到规定的降挡点车速时，稍踩加速踏板，即可实现降挡，并可获得和收加速踏板升挡时一样的效果。

7．挡位使用注意事项

不要将变速杆置于N位上行驶。高速滑行时车速高，发动机却怠速运转，泊泵出油量减少，而输出轴上所有的零件仍在高速运转，会因润滑油不足而烧坏。低速挡属于发动机强制制动挡，L挡或1挡通常只在泥泞道路和上坡时使用，不宜长期使用；2挡通常在路面状况不佳或下长坡时使用，但也不宜长时间使用。