液力机械自动变速器的功用

液力变扭器（HYDRAULIC CONVERTER），是能改变所传递扭矩的液力传动装置。液力自动变速器的基本结构是由液力变矩器与动力换档的辅助变速装置组成。

液力变矩器安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。液力变矩器可在一定范围内自动无级地改变转矩比和传动比，以适应行驶阻力的变化。

扩展资料

液力自动变速器不用机械式的离合器，而且只有低速、高速和倒车三个挡位，因此，驾驶起来十分轻松，用不着踩离合器，也用不着频繁换挡，运行平稳，低速扭矩大。

所以，特别受到业余驾驶员的欢迎。在美国，大多数汽车都装用这种自动变速器。不过，这种自动变速器机构复杂，质量重，价格较贵，也比较费油，加速较慢。所以还不能完全取代齿轮变速器。

偏离高效区的范围。液力变矩器在导轮与导轮座之间装有单向离合器，如果单向离合器卡住，就会使变矩器工作偏离高效区的范围，在低效区的工作时间过长，致使变矩器冷却困难，功率耗损增多，油温过高。液力变矩器具有固定的导轮。导轮对液体的导流作用使液力变矩器的输出扭矩可高于或低于输入扭矩，因而称为变矩器。

1液力变矩器无齿轮:

液力变矩器无挡是指液力变矩器内的动力传递中断，即液力变矩器进入任何挡位都没有驱动响应。

2液力变矩器加速和高速性能差；

变矩器故障引起的加速性能差的故障主要表现为加速时动力不足，但高速时行驶状况正常。根据液力变矩器的工作原理，汽车起步或加速时，液力变矩器中泵轮与涡轮的转速差较大。此时在液流的冲击下，单向离合器锁住导轮，使变矩器增加扭矩。如果单向离合器损坏，导向轮无法锁止，此功能将消失，加速性能不佳。

3液力变矩器传动效率低，油温高；

液力变矩器传动效率低，油温高通常表现为发动机工作正常但油耗增加，变速器和变速器油温很高，变速器油容易变质，严重时在加油口冒白烟。原因可能是变矩器内油量不足，或冷却油管堵塞，变矩器止推轴承磨损等。，使泵轮、涡轮和导轮之间的叶片间隙过大，液流会以热能的形式损失一部分能量，使油温升高。

液力变矩器中油液的流动方向，在加了导轮的液力变矩器中，自动变矩器油液从涡轮流入导轮后方向会发生变化，当油液流回泵轮时，其流动方向会变得与泵轮的运动方向一致，这就加强了泵轮的旋转扭矩，进一步增大了输出扭矩，这就是液力变矩器能够增大扭矩的原因。

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目前，配备液压自动变速器的车型比例越来越大。与手动变速器相比，它的便利性非常突出。在本文及后续文章中，编辑会带你详细讲解AT的各种知识。作为最初的基础文章，我们先来说说AT的基本结构和工作原理。

我们通常称之为自动变速器。其核心部件有:液力变矩器、行星齿轮组、离合器/制动器及其控制机构，外围设备有变速箱壳体、传动轴等。让我们按照功率流的顺序从变矩器开始。

●液压变矩器

一直有一种说法，at上的变矩器相当于MT上的离合器，起着动力连接和中断的作用。其实这种说法是错误的。AT与发动机曲轴直接相连，不像MT有动力开关:离合器。因此，从点火时刻开始，变矩器开始旋转。对于动力的连接和中断，变速箱内部的离合器仍然是完整的。唯一与MT离合器相似的地方，就是变矩器的“软连接”特性，类似于MT离合器的“半联动”工作状态。

液力变矩器的工作原理就像两个风扇面对面，一个风扇工作，然后另一个不工作的风扇吹。这个比喻可以形象地解释液力变矩器中泵轮与涡轮之间的工作关系。然而，详细解释其工作原理有些复杂。

动力输出后，带动连接在变矩器壳体上的泵轮，泵轮搅动变矩器内的自动变速箱油，带动涡轮转动。自动变速箱油是壳体中的一个循环动作。由于泵轮转动时的离心力，ATF会甩到外面，冲向前涡轮，然后流向轴向位置，回到泵轮侧面。这个循环将动力传递给齿轮箱。

但是，只有这种部件和传动方式才能称为液力耦合器。如果你想成为液力变矩器，你必须改变涡轮叶片的形状。因此，当自动变速箱油通过涡轮循环回泵轮时，它将与泵轮反向旋转，从而造成冲击。因此，为了成为液力变矩器，你需要另一个部件:导轮。导轮是泵叶轮和涡轮之间的部件，用于调节壳体内ATF的流动方向，并通过单向离合器与壳体固定。

有了导轮，就有了“扭矩变化”的灵魂。当泵轮与涡轮的转速差较大时，动力输出的扭矩也变大。此时，变矩器希望成为无级变速器，通过速度差可以提高扭矩。此时导轮处于固定状态，调节ATF回流。但是，当速度差减小，涡轮泵轮耦合或锁定时，扭矩接近相等，不需要增加扭矩。导向轮与泵轮和涡轮同向旋转，避免了ATF自身搅动造成动力损失。

到目前为止，我们已经了解了变矩器最大的特点——软连接，这种动力传递方式有两个功能:1。从静止到低速平稳启动；2加速时，动力输出大，可以增加扭矩。如果和MT上的离合器相比，需要注意的是，第一个发挥和优化了MT上离合器的功能，而第二个是离合器无法实现的。

然而，变矩器固有的“软连接”特性有一个弱点。功率不直接输出。当扭矩输出相等时，泵轮转速高于涡轮转速。这样，ATF在传递动力时仍在壳体内循环，浪费了动力。所以目前几乎所有的变矩器都有一个高效节能的部件:变矩器锁。锁是多片离合器的形式。其功能是在变矩器处于耦合状态且不需要增加扭矩时锁定泵轮和涡轮。这样，动力传递就是“硬连接”，所有未损坏的都会从曲轴传递到下一站:变速箱。

简单解释一下上图:I轴是速比，表示涡轮和泵轮之间的速比。左泵轮比涡轮快得多，右泵轮相等。或者用大脚油门起步时，转速比较小，泵轮比涡轮快很多。此时泵轮的输出扭矩远大于涡轮的输入扭矩，动力更强，但传动效率较低。轻踩油门，速比增大，扭矩比减小，传动效率相应提高。当速比为60%时，效率最高。当节气门稳定且速度相对稳定时，速比进一步增加，扭矩比接近1，但此时传动效率降低。为了避免动力损失，变矩器用离合器锁住，速比突然增大到1，效率也是最高的。

●变矩器不是自动变速器的特性。

变矩器并不是AT独有的，一些CVT变速箱也使用变矩器作为优化动力的机构。AT并不是绝对使用变矩器实现软连接。例如，在一些奔驰AMG车型中使用的Speedshift MCT自动变速器使用了多盘离合器，而不是变矩器。因此，变矩器不是AT最大的特点，但与多个离合器/制动器配合工作的行星齿轮组是自动变速箱最大的特点。

●AT变速箱中的行星齿轮和行星齿轮组

在MT上，每个齿轮都有一组两个正常啮合的齿轮副，换挡只需要将输出轴与该齿轮输出齿轮的花键连接即可。在AT中，没有那么多齿轮在工作，而是有一种非常独特的方式来完成这种转变:行星齿轮组。让我们来看看一个基本的三元行星齿轮的特性:

“行星齿轮组模型”

行星齿轮最大的特点是不同的输入输出轮组合后，传动比和输入输出的相对方向会发生变化，非常适合汽车传动。为了增加挡位，汽车上的行星齿轮升级为齿轮组和齿轮排，然后通过一系列执行器实现换挡。

●自动变速器执行器:离合器、单向离合器和制动器

我们从上面了解到一组行星齿轮有什么样的变换形式，负责变换和输入输出的部件是一系列的执行机构:离合器、单向离合器和制动器。有了这些执行器，行星齿轮可以以不同的方式组合，以匹配不同的功率流和不同的传动比。控制这些操作的是配套的油泵、滑阀、液压活塞和复杂的液压回路。

“图为旧别克君威4T65E自动变速器在空挡位时各部件的位置和工作状态。”

“不同的齿轮是在多个致动器和行星齿轮的不同组合下形成的”

在这一点上，来自发动机的动力已经被重组，一直变化的扭矩和速度被传递到车轮上。与MT相比，便利性有所提高，但内部结构和工作条件要复杂得多。在介绍了自动变速器的结构和原理后，在下一篇文章中，我们将重点介绍PRND齿轮在自动变速器上的使用。

@2019

故障情况：异常响声在维修行业称为异响。在汽车运转过程中，常见自动变速器内有异响声、汽车行驶中自动变速器有异响，停车挂档后异响消失。

原因主要有四个：油泵因磨损过甚或自动变速器油面高度过低、过高而产生异响；液力变矩器因锁止离合器、导轮单向超越离合器等损坏而产生异响；行星齿轮机构异响；换档执行元件异响。

故障现象：换档时感觉不顺，比如车顿了一下，档杆震手。

原因：变速箱油过脏，导致阀体卡滞而引起。解决办法：更换变速箱油即可。

现象：在汽车启动后将挡位挂D或者R挡后，松开刹车后车辆没有任何反应，不向前行使。手动挂1挡，松开离合后，汽车不行驶。

故障原因：可能是变速箱输入轴或者倒挡离合器出现损坏，或者D/R制动器损坏造成。也可能是变速箱漏油，严重缺少变速箱油导致。

故障现象：在正常行驶的情况下，变速箱一般处于正常的行驶档位。但是，如果变速箱齿轮自动滑档，汽车便会发生跳档的情况，这种情况就要特别注意了。

原因：因为变速箱的齿轮或者其他部件磨损，当然也有可能是其他原因。

手动挡对比自动挡，优势到底在哪里？

如果习惯了手动挡，一般人不会喜欢开自动挡的车，与自动变速器相比，手动变速器车辆具有许多优点，手动变速器车辆便宜、耐用、反应灵敏且行驶无滞后，手动挡的车动力好，油耗低，但是手动挡的车开起来比较吃力，换挡频繁。

正是因为这个特点，使得车主在驾驶手动挡的时候，控制感很强车辆，并且在驾驶时不易困倦，不可否认的事实是，手动变速箱更便宜且使用寿命更长，这两点就不多说了，因为大家都能理解纯机械结构和机械、电子、液压系统的结合肯定是有区别的。

手动变速器的优点是油耗低、传动效率高，换挡时间完全由驾驶员控制，以前的手动挡，凭借这三大优势，足以压制自动挡，加上更低的价格，让手动挡车型成为以往的首选！手动变速箱的传动效率高达95%。

更高的传动效率当然可以换来更低的油耗，而同期自动变速器的传动效率只有60%左右，特别节俭！另一个是变速逻辑，之前的自动换挡逻辑比较愚蠢和不灵活，有时上坡的时候需要降档，结果就是下不去！

手动变速器的动力传递路径通过摩擦片传递动力，损耗小，效率高。但需要手动控制离合器压盘的启闭，即需要踩下离合器踏板，完成电动启闭，手动变速器的原理要简单得多，直接调整不同齿数齿轮的啮合即可达到切换的目的。

自动变速器的动力传输模式与手动变速器的传输模式完全不同，自动变速器中的CVT/AT变速器使用液力变矩器，液力变矩器取代了动力传递离合器，但液力变矩器的传动效率低于直接摩擦变速器，自动变速器的驾驶乐趣目前无可替代。

这就是为什么老司机更喜欢手动变速箱的原因，由于手动变速器有一个额外的离合器，因此在换挡时需要变速器和离合器之间的完美切换，汽车要增加多少功率，需要多快，完全在你的掌控之中。

这可以通过手动在短时间内完成，尤其是一些赛车手通过暴力驾驶来压榨发动机动力，完成惊人的漂移动作，这对于自动挡车来说是不可能的，而且自动挡车从头到尾都是比较顺利的。

无论是加速还是减速，只需要用脚控制油门和刹车，过程过于平坦，没有起伏感，故障率低。手动变速器内部的机械齿轮是刚性连接的，如果变速箱是人为因素造成的损坏，真正出现问题的手动变速箱是很少见的。

有的习惯自动挡开车，一踩刹车，变速箱坏了，有的不理离合，挂挡，车子不停，换挡前进或前进，不知道大家有没有注意到，为了提高燃油经济性和增加驾驶舒适性，4MT或者5MT的使用率开始下降，6MT逐渐成为主流。

但这样一来，6MT的生产成本和维护成本优势就没有那么大了，并且可以预见，未来将是新能源汽车的市场，别说手动挡，就连自动挡也受到威胁。从阶段性来看，大部分新能源汽车如果配备变速器，都会采用自动变速器，例外的是日本的Type-R混动版，搭载6速手自一体变速箱，不过如此稀有。