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只会D档还不够 详解自动变速箱工作情况

       【车主之家 用车知识】只要会开AT的车,就知道挂到D挡,但说真的,很多人不是太会用D挡,而大部分人不知道,D挡之下变速箱的工作情况。

       ● D挡——熟悉的“陌生人”

       从N挡切入到D挡之后,发动机的动力便传递给车轮。从此时起,变速箱内的执行器便开始工作,他们都在尽职尽责的对相应的行星齿轮元件工作,使之有效传递动力。以及AT的最终目的:换挡。

       当TCU分析发动机转速、车速、负荷等数据后,在其逻辑下向相应电磁阀发出执行或空闲的指令,离合器、制动器在电磁阀的推动下,针对行星齿轮组进行动力流的控制,经过不同的组合,形成不同档位,实现合理的动力传递。

       我们不必过于探索变速箱内部的动力流以及液压控制油路,那样的话恐怕会产生类似“密集恐惧症”的效应。也不必多说关于加速换挡的情况,每个变速器都有不同的性格,现在我们来讨论一下,每天都会接触,却不会去分析思考,但偶尔会蹦出来的一个有些模糊的idea:“滑行时变速器是怎样的状况?”每天驾车行驶在公路上,有很多时间都是在收油滑行的,而在这种情况下,内部又有哪番景象呢?

       ● D挡下的空挡滑行?

       你没看错,D挡下确实是有空挡滑行的状况。尽管各个厂商的AT设定不一,但大体思路还是相同的。AT滑行的机制,大体有三种情况:空挡滑行、连带滑行和发动机制动滑行。

       ● 空挡滑行

       熟悉MT的朋友知道,在低挡位时(1、2挡),行车状况下突然收油,发动机制动非常明显,尤其在1挡时,收油会明显的挫车。而AT除了提高便利性之外,最大的特点便是提升舒适性,智能的机械自然不愿意有这种不顺畅的感觉,所以AT的低挡位会使用单向离合器(超越离合器)来实现滑行的效果,就像骑自行车是,松开脚踏板,让自行车向前滑行(自行车后轴上那个咔咔响的就是单向离合器的一种)。读者朋友们可以注意观察,在1挡时收油,转速会下降到怠速数值,而车辆是很小阻力的滑行,而有的车型在2挡甚至更高挡都会有这种情况。不过在目前较新的变速器上,单向离合器已经较少出现了,先进的技术让常规离合器控制非常自如,根据扭矩的控制可以精确的控制离合器的离合时机,从而代替了单向离合器,

       ● 发动机制动滑行

       与空挡滑行相对应的,就是带挡滑行了,而带挡滑行的情况有些复杂,我们先说这种发动机制动滑行。我们之前介绍过,发动机在高挡位时,液力变矩器会用离合器锁止,使动力传递变得高效,而这种情况下,收油滑行,动力的传递便会反置,也就是经常说的发动机制动,这与MT车型是一致的,至于这种情况并不需要过多解释,比较复杂的是下面这种情况。

       ● 连带滑行

       在中高挡位时,滑行要兼顾几个要点:平顺、节能、安全,所以在很多AT的中高挡位上,是没有起到空挡滑行的单向离合器的,但此时的动力流并不是像上述“发动机制动滑行”那样直接,在速度不高,且无需额外的发动机制动时,液力变矩器锁止离合器断开,动力不直接回传,而是通过变矩器回传。但在上一篇中我们曾经讲过,泵轮和涡轮造型不一样,而且中间还有导轮存在,液力变矩器在单向传递动力时是较为高效的,反之则并不明显,所以在这种工况下,反制的液力变矩器有点“使不上劲”,所以传递的动力也有限,车身还是较为轻松的向前滑行。

       但正是这点有限的动力改变了发动机端的情况,一方面反传的动力维持了发动机的转速,使之完全可以零油耗工作;另一方面,工作着的发动机还维持着水泵、机油泵、发电机等周边设施正常运转,而且高于怠速的转速也维持了刹车助力所必要的高真空度,确保了安全。而且,这一部分动力也一样是发动机制动,只不过轻微了一些,通常此时的时速不会超过80km,这种情况下也并不是需要彻底的发动机制动,这样一来,在保证了安全的前提,也带来了较优异的平顺性,和节能的效果。

       ● 3挡、D3、O/D——常见不常用的挡位

       

       实际上这种挡位已经不太常见了,而在早期的4AT上会经常见到。也许很多人在纳闷,既然4挡自动变速,为何还要增加这个多此一举的的挡位呢?首先可以肯定的是,这个设计是避免不必要的换挡,另外最高第3挡的限制,也让此档位在某些没有S挡的车上充当着S挡的角色。而且从D挡4挡时,可以强制降档至此挡位,以便超车使用。

       另外,在很多国家的市区里都有50km/h的限制,而在4AT上的3挡,50km/h时的转速大概是2000转左右,如此看来这样的设置,确实是可以避免不必要的换挡,而且也可以起到限制车速的作用。不过在我国,这个限制似乎意义不大,如果有类似的场合,或者是需要更快速的动力响应时,可以切换至此(类似S挡)。

       ● 2挡、1挡、L挡——不常用但很实用的挡位

       

       我们的确很少会用到这几个挡位,不过一旦出现极端情况,这些挡位就有用了。1挡(或L档)通常称为坡道挡。我们之前曾经说过,在1挡时,收油是会空挡滑行的,但这种空挡滑行在有种情况下是不利的,譬如下坡。如果是那样,我们便不得不使用刹车来控制车速,这样的弊端很明显,刹车越来越热,直至失效。

       所以,1挡(陡坡1挡,较缓但较长的坡道可以2挡或更高)或是有些车型的L挡在应对坡道是最有效的,此时,变速箱内与单向离合器并联的离合器结合(有些时候2挡时,液力变矩器也会锁止),此时便会有明显的发动机制动,便减少了刹车的使用。而且在爬坡时,有效地控制在低挡位,也会避免升入高挡位,造成扭矩的丢失。

       2挡有雪地挡的称号。在雪地或者冰面上,变速箱直接以2挡起步,避免了1挡时,低负荷造成车轮打滑。所以请牢记这个功能,避免冰天雪地时尴尬的发生。不过随着时代的进化,3、2、1挡即应很少出现了,取而代之的是新的档位。

       ● S挡、M挡——3、2、1挡的接班人

       

       S挡是让普通车型迸发活力的挡位,通过TCU的控制来推迟换挡的时机,将发动机高转速区域的高功率大扭矩发挥出来,而且在发动机的高速区域收油也有着明显的制动效果。有些车型还可以调节变速器内的油压,加快换挡执行速度(也增加了冲击),还可以控制油门踏板与节气门之间的关系,最终达到优异的Sport特性。

       M挡的出现让AT有了MT的特性,不受TCU的制约,用户自己就可以掌握换挡的节奏,当然,受控于AT的机械结构,这种功能自然是不能与纯粹的MT相比。另外M挡还有额外的功能,有些车型上没有上述的坡道挡或者雪地挡,甚至没有S挡,这就需要用户切入M模式,手动来调节了。

       题外话:为什么AT车型无法像MT车型一样,推车(拖曳)点火?

       MT车型无法点火时,可以尝试推车至一定速度,然后挂挡,迅速松离合器,带动发动机点火,把车给“撮”着,而AT车型是无法完成这一举动的,在以往的文章里似乎只有一个最简单的解释:容易损坏变速箱,然而这个回答太过简单,很多有刨根问底钻研精神的网友并不能满足,所以在经过之前的知识储备下我们来分析一下这个事情。有这样几个因素导致AT车系无法推车点火:

       1、发动机不工作时,ATF油泵无法工作,无法建立正常油压,所以造成无法正常换挡;

       2、即便是可以切换至D挡,D挡下液力变矩器的特性(软连接、反向传递动力效率低)导致无法将车身动能传递给发动机,尤其是推车这种低速的状态;

       3、即便是可以切换到液力变矩器锁止的1挡,但由于此时油压不正常,导致挡位可能会失效,或者造成变速器的损害,这样的结果是大家都不愿意看到的。

       所以,由于AT先天的结构,基本无法实现推车点火,所以在AT车型在逻辑上也“屏蔽”了这个额外的功能,从源头上保护变速器,因此,即便是行车途中意外熄火,也无法通过档位和油门的控制重新点火(事实上,MT车型推车点火也不是正常起动方式)。

       如果遇到行驶途中意外熄火,需要立即观察周边路况,然后切入N挡,重新点火。需要注意的是,有些车型需要将钥匙完全归位才能重新点火,有些车型N挡无法点火,需要P挡启动,此时必须打开双闪,将车停在相对安全的地方,挂入P挡(必须停稳再挂P挡),重新起动。有兴趣的朋友可以做个“N挡是否能点火起动”的小实验,以便了解爱车特性,应不时之需。

【责任编辑:马威】