只會D檔還不夠 詳解自動變速箱工作情況
只要會開AT的車,就知道掛到D擋,但說真的,很多人不是太會用D擋,而大部分人不知道,D擋之下變速箱的工作情況。
● D擋——熟悉的“陌生人”
從N擋切入到D擋之后,發(fā)動機的動力便傳遞給車輪。從此時起,變速箱內的執(zhí)行器便開始工作,他們都在盡職盡責的對相應的行星齒輪元件工作,使之有效傳遞動力。以及AT的最終目的:換擋。
當TCU分析發(fā)動機轉速、車速、負荷等數(shù)據(jù)后,在其邏輯下向相應電磁閥發(fā)出執(zhí)行或空閑的指令,離合器、制動器在電磁閥的推動下,針對行星齒輪組進行動力流的控制,經(jīng)過不同的組合,形成不同檔位,實現(xiàn)合理的動力傳遞。
我們不必過于探索變速箱內部的動力流以及液壓控制油路,那樣的話恐怕會產生類似“密集恐懼癥”的效應。也不必多說關于加速換擋的情況,每個變速器都有不同的性格,現(xiàn)在我們來討論一下,每天都會接觸,卻不會去分析思考,但偶爾會蹦出來的一個有些模糊的idea:“滑行時變速器是怎樣的狀況?”每天駕車行駛在公路上,有很多時間都是在收油滑行的,而在這種情況下,內部又有哪番景象呢?
● D擋下的空擋滑行?
你沒看錯,D擋下確實是有空擋滑行的狀況。盡管各個廠商的AT設定不一,但大體思路還是相同的。AT滑行的機制,大體有三種情況:空擋滑行、連帶滑行和發(fā)動機制動滑行。
● 空擋滑行
熟悉MT的朋友知道,在低擋位時(1、2擋),行車狀況下突然收油,發(fā)動機制動非常明顯,尤其在1擋時,收油會明顯的挫車。而AT除了提高便利性之外,最大的特點便是提升舒適性,智能的機械自然不愿意有這種不順暢的感覺,所以AT的低擋位會使用單向離合器(超越離合器)來實現(xiàn)滑行的效果,就像騎自行車是,松開腳踏板,讓自行車向前滑行(自行車后軸上那個咔咔響的就是單向離合器的一種)。讀者朋友們可以注意觀察,在1擋時收油,轉速會下降到怠速數(shù)值,而車輛是很小阻力的滑行,而有的車型在2擋甚至更高擋都會有這種情況。不過在目前較新的變速器上,單向離合器已經(jīng)較少出現(xiàn)了,先進的技術讓常規(guī)離合器控制非常自如,根據(jù)扭矩的控制可以精確的控制離合器的離合時機,從而代替了單向離合器,
● 發(fā)動機制動滑行
與空擋滑行相對應的,就是帶擋滑行了,而帶擋滑行的情況有些復雜,我們先說這種發(fā)動機制動滑行。我們之前介紹過,發(fā)動機在高擋位時,液力變矩器會用離合器鎖止,使動力傳遞變得高效,而這種情況下,收油滑行,動力的傳遞便會反置,也就是經(jīng)常說的發(fā)動機制動,這與MT車型是一致的,至于這種情況并不需要過多解釋,比較復雜的是下面這種情況。
● 連帶滑行
在中高擋位時,滑行要兼顧幾個要點:平順、節(jié)能、安全,所以在很多AT的中高擋位上,是沒有起到空擋滑行的單向離合器的,但此時的動力流并不是像上述“發(fā)動機制動滑行”那樣直接,在速度不高,且無需額外的發(fā)動機制動時,液力變矩器鎖止離合器斷開,動力不直接回傳,而是通過變矩器回傳。但在上一篇中我們曾經(jīng)講過,泵輪和渦輪造型不一樣,而且中間還有導輪存在,液力變矩器在單向傳遞動力時是較為高效的,反之則并不明顯,所以在這種工況下,反制的液力變矩器有點“使不上勁”,所以傳遞的動力也有限,車身還是較為輕松的向前滑行。
但正是這點有限的動力改變了發(fā)動機端的情況,一方面反傳的動力維持了發(fā)動機的轉速,使之完全可以零油耗工作;另一方面,工作著的發(fā)動機還維持著水泵、機油泵、發(fā)電機等周邊設施正常運轉,而且高于怠速的轉速也維持了剎車助力所必要的高真空度,確保了安全。而且,這一部分動力也一樣是發(fā)動機制動,只不過輕微了一些,通常此時的時速不會超過80km,這種情況下也并不是需要徹底的發(fā)動機制動,這樣一來,在保證了安全的前提,也帶來了較優(yōu)異的平順性,和節(jié)能的效果。
● 3擋、D3、O/D——常見不常用的擋位
實際上這種擋位已經(jīng)不太常見了,而在早期的4AT上會經(jīng)常見到。也許很多人在納悶,既然4擋自動變速,為何還要增加這個多此一舉的的擋位呢?首先可以肯定的是,這個設計是避免不必要的換擋,另外最高第3擋的限制,也讓此檔位在某些沒有S擋的車上充當著S擋的角色。而且從D擋4擋時,可以強制降檔至此擋位,以便超車使用。
另外,在很多國家的市區(qū)里都有50km/h的限制,而在4AT上的3擋,50km/h時的轉速大概是2000轉左右,如此看來這樣的設置,確實是可以避免不必要的換擋,而且也可以起到限制車速的作用。不過在我國,這個限制似乎意義不大,如果有類似的場合,或者是需要更快速的動力響應時,可以切換至此(類似S擋)。
● 2擋、1擋、L擋——不常用但很實用的擋位
我們的確很少會用到這幾個擋位,不過一旦出現(xiàn)極端情況,這些擋位就有用了。1擋(或L檔)通常稱為坡道擋。我們之前曾經(jīng)說過,在1擋時,收油是會空擋滑行的,但這種空擋滑行在有種情況下是不利的,譬如下坡。如果是那樣,我們便不得不使用剎車來控制車速,這樣的弊端很明顯,剎車越來越熱,直至失效。
所以,1擋(陡坡1擋,較緩但較長的坡道可以2擋或更高)或是有些車型的L擋在應對坡道是最有效的,此時,變速箱內與單向離合器并聯(lián)的離合器結合(有些時候2擋時,液力變矩器也會鎖止),此時便會有明顯的發(fā)動機制動,便減少了剎車的使用。而且在爬坡時,有效地控制在低擋位,也會避免升入高擋位,造成扭矩的丟失。
2擋有雪地擋的稱號。在雪地或者冰面上,變速箱直接以2擋起步,避免了1擋時,低負荷造成車輪打滑。所以請牢記這個功能,避免冰天雪地時尷尬的發(fā)生。不過隨著時代的進化,3、2、1擋即應很少出現(xiàn)了,取而代之的是新的檔位。
● S擋、M擋——3、2、1擋的接班人
S擋是讓普通車型迸發(fā)活力的擋位,通過TCU的控制來推遲換擋的時機,將發(fā)動機高轉速區(qū)域的高功率大扭矩發(fā)揮出來,而且在發(fā)動機的高速區(qū)域收油也有著明顯的制動效果。有些車型還可以調節(jié)變速器內的油壓,加快換擋執(zhí)行速度(也增加了沖擊),還可以控制油門踏板與節(jié)氣門之間的關系,最終達到優(yōu)異的Sport特性。
M擋的出現(xiàn)讓AT有了MT的特性,不受TCU的制約,用戶自己就可以掌握換擋的節(jié)奏,當然,受控于AT的機械結構,這種功能自然是不能與純粹的MT相比。另外M擋還有額外的功能,有些車型上沒有上述的坡道擋或者雪地擋,甚至沒有S擋,這就需要用戶切入M模式,手動來調節(jié)了。
題外話:為什么AT車型無法像MT車型一樣,推車(拖曳)點火?
MT車型無法點火時,可以嘗試推車至一定速度,然后掛擋,迅速松離合器,帶動發(fā)動機點火,把車給“撮”著,而AT車型是無法完成這一舉動的,在以往的文章里似乎只有一個最簡單的解釋:容易損壞變速箱,然而這個回答太過簡單,很多有刨根問底鉆研精神的網(wǎng)友并不能滿足,所以在經(jīng)過之前的知識儲備下我們來分析一下這個事情。有這樣幾個因素導致AT車系無法推車點火:
1、發(fā)動機不工作時,ATF油泵無法工作,無法建立正常油壓,所以造成無法正常換擋;
2、即便是可以切換至D擋,D擋下液力變矩器的特性(軟連接、反向傳遞動力效率低)導致無法將車身動能傳遞給發(fā)動機,尤其是推車這種低速的狀態(tài);
3、即便是可以切換到液力變矩器鎖止的1擋,但由于此時油壓不正常,導致?lián)跷豢赡軙?,或者造成變速器的損害,這樣的結果是大家都不愿意看到的。
所以,由于AT先天的結構,基本無法實現(xiàn)推車點火,所以在AT車型在邏輯上也“屏蔽”了這個額外的功能,從源頭上保護變速器,因此,即便是行車途中意外熄火,也無法通過檔位和油門的控制重新點火(事實上,MT車型推車點火也不是正常起動方式)。
如果遇到行駛途中意外熄火,需要立即觀察周邊路況,然后切入N擋,重新點火。需要注意的是,有些車型需要將鑰匙完全歸位才能重新點火,有些車型N擋無法點火,需要P擋啟動,此時必須打開雙閃,將車停在相對安全的地方,掛入P擋(必須停穩(wěn)再掛P擋),重新起動。有興趣的朋友可以做個“N擋是否能點火起動”的小實驗,以便了解愛車特性,應不時之需。