Clauto
我们要做全中国最努力懂车的群体
让我们来一场变速箱与传动系统的恋爱吧！
关于它们，我们可以谈很久很久！
跟趾！漂移！再来一次弹射起步！
感觉人生很满足，只要让我尽情驾车！
看的动图很爽吧，各位小伙伴们。
但是，想这么酷，可不能仅仅要求技术好，车子的性能与质量同样重要。否则空有一身技术却无用武之地！那么，如何去保持车子高效的性能以及如何去判定一辆车的质量如何，特别是变速质感呢？
所以今天小C特别撰文来为大家答疑解惑，讲真，变速箱真的很重要，不管是手动还是自动，而今天就为大家解决两个问题 ——
1.变速箱油为何物？
2.常说的顿挫感又是什么？
首先，让我们来聊聊变速箱油，这个经常被我们忽略掉的重要一环！
尽管属于需要定期更换的消耗品，但若非变速箱故障磨损，更换变速箱油后，开起来并不如新换机油能带来立竿见影的感受，加上变速箱油使用周期也比引擎机油更长，因而往往容易被忽略；这回，就让我们一起来了解这位沉默的动力推手吧。
市面上变速箱油产品繁多，还是须认清所具备认证，基本上都以ATF自动变速箱油（Automatic Transmission Fluid）为主。
通过齿轮与轮轴，转换动力源提供的扭力、转速、旋转方向，进一步向传动轴、扭力分配系统、悬挂等机构传递，最后到达轮胎上，汽车上负责这一连串动能传递过程的组装部品即为变速系统。变速箱油的任务则是在整个变速系统当中，肩负起防锈、润滑、除污、抗氧化的作用，特别在自动变速箱里，变速箱油还是动力传输的媒介，而由于ATF自动变速箱油负责动力传输的重大任务，因此更换周期、需求特性、认证规范，都比手动变速箱使用的齿轮润滑油更加严格，加上道路上大多数车款都已搭载自动变速箱。因此一般坊间提到变速箱油，多半指的正是ATF自动变速箱油，而这也是本文探讨的主要范畴。
带着拖车前往野外露营相当便利，但这种行驶条件对变速箱负荷也更严苛。
ATF自动变速箱油的工作温度大约为75℃～100℃，而车辆若遇堵车、山路、高速、拖曳、越野等高负载状态下行驶时，自动变速箱油的工作温度也会升高。同时由于近年来变速箱发展迅速，传统自动变速箱以外，CVT无级变速系统、双离合变速系统也纷纷出炉，基于变速箱工作条件、离合器结构、液力变矩器、驱动油压阀与精密度上差异甚大的设计，因此变速箱油多变的特性与认证制度，也与机油单纯区分为API美国石油学会、ACEF欧洲汽车制造商协会等两大体系的认证方式不同，接下来将一起讨论。
通过行星齿轮与液力变矩器，以液压传输能量是自动变速箱运作的原理。
变速箱与变速箱油
变速箱系统中构造最简单直接的即为手动变速箱，可通过档位控制不同齿比齿轮，以根据使用需求调整引擎转数，进一步控制扭力、马力等动力输出的节奏。手动变速箱油主要的作用为润滑齿轮，不如自动变速箱油还需负责液压滑差与扭力转换的任务，因此油品比较单纯。自动变速箱与手动最大的差异便是少了离合器操作，而是通过液压驱动的行星齿轮与液力变矩器来自动选择档位。一般而言为了与引擎机油进行区分，都会在ATF自动变速箱油加入红色或绿色的染剂，成分则含有：防锈剂、消泡剂、洗净剂、界面活性剂、油封保护材料等多种化学添加剂。
图中钢带就是CVT无级变速箱最特别的设计，无顿挫的拉转感受皆源于此；图为Nissan Xtronic变速箱。
CVT无级变速箱原理为利用金属带与可变半径的滚轮来传递动力，改善传统自动变速箱换档过程造成的动力损耗与震动；依据传动设计原理可再分为V型橡胶带式、金属带式、多盘式等多种构造。CVT变速箱构造与传统自动变速箱完全不同，因此CVT也必须选用不同于ATF自动变速箱油的专用润滑油。
双离合器变速箱，通过两组变速离合器分别控制单数档位与双数档位，拥有手动变速箱动力直接、损耗较低、换档速度快等优点，但又如自动变速箱不需自己控制离合器踩踏，属于一种半自动变速箱。许多车厂都导入双离合器变速系统，以VW集团DSG双离合器七速变速箱为例，这种干式离合器的内部齿轮箱设计与手动极为相似，拥有两组单片式离合器与压板等构造，除了手动变速箱常见齿轮油之外，还多了一种负责管控进、退档时机的电子机械液压油，这种液压油即为控制离合器开合的媒介。
双离合变速箱的两组离合器分别负责奇数与偶数档位，让换档衔接更迅速；图中为VW的DSG变速箱。
从以上描述可以发现，手动档系统对变速箱油要求的规格与复杂度远不如ATF自动变速箱油，而新式双离合变速箱操控与便利的背后，在变速箱油上则需要更精密悉心的照顾。搭载自动变速箱的车款不仅市场占有率最高，而且车型也最丰富。对ATF自动变速箱油而言，尽管并非每间车厂都投资研发自家的自动变速箱，但就算使用变速箱厂家提供的产品，仍会依据每款市售车型的市场定位与动力需求，建立不同的输出调校与换档逻辑，因此都会针对自家车款变速系统，生产出专用的润滑油品进行认证。譬如ATF WS认证即为针对Toyota高级车款与Lexus推出的ATF自动变速箱油认证，另外ATW DW-1则是Honda与Acura的认证、Mercon V为Ford与Lincoln的认证等。
变速箱里的鲸鱼
在1950～1970年之间，ATF自动变速箱油成分就已添加了磨擦调整剂，原本早期使用的是鲸鱼油作为此添加剂原料之一，后因发现鲸鱼油在高温工作环境会出现活性下降的缺点，不符合1970年以后追求节能与低排放风潮下，引擎必须通过利用水冷系统，达到稳定并提高工作温度的趋势，加上IWC国际捕鲸委员会的出现，鲸鱼油从此就消失于ATF自动变速箱油成分里。
爱车延年益寿的关键
定期检查更换变速箱油
ATF自动变速箱油更换的时机可通过检查变速箱油的容量与状态来观察，一般原厂建议必须要暖车检查比较准确。将车停在平整地面上并启动引擎，等到风扇开始运作后就可以熄火了。熄火后再等候约1～2分钟，然后打开引擎盖抽出油尺擦干净，插回变速箱油尺到底后，第二次拉出油尺便可观察油量是否在油量位置是否在刻度的正常区间。油尺一般多位在变速箱的正上方，如果不清楚位置可以参考车主手册或询问原厂。
这把变速箱油尺分别有冷油与热油两种刻度，但一般检测变速箱油量需要热车。
拔出变速箱油尺后放在白色的布上观察颜色，若为旧油为深褐色或黑色可能就代表变速箱状态需要注意，可能是车体负载过重，或者ATF自动变速箱油已经劣化超过使用年限了。若长期在严苛条件下使用的话，ATF自动变速箱油当中的摩擦材质会降低，但颜色并非判断状态ATF自动变速箱油最准确的方式，还是必须同时确认保养记录与行驶里程才会比较客观。ATF自动变速箱油变质后反应虽不如引擎机油明显，但对离合器片寿命与油道通畅的影响，却是无形的伤害。因此至少每2万公里定期检查、更换ATF自动变速箱油，若某一阵子遇到高负载使用条件，则须再提早保养时程，才能常保自动变速箱时刻处于最佳状态。
找不到变速箱油尺位置，可参考车主手册，或者前往保修厂咨询。
越野过程中除了挑战低循迹非铺装道路上爬坡，加力箱工作也会增加变速箱负载。
关于换挡的顿挫感，我们似乎只闻其名，但不曾真正思考过，什么是顿挫感，接下来就为大家讲讲，这个“神奇”的感觉......
视频 | 练好手动挡，走遍天下都不怕
我们在评价一款变速箱是不是足够优秀的时候，除了换挡速度够不够快、换挡逻辑是不是聪明之外，通常也会提到换挡的“平顺性”。事实上，在民用车的领域，我们对变速箱“慢”的容忍度是高于“顿挫”的，也就是宁可换挡慢一点也不要有冲击感，而高性能车则反过来，换挡效率是首位的。其实在某种程度来说，这两者是一对矛盾，慢则容易达到平顺，快则容易顿挫，当然也有又慢又顿挫的，但几乎没有又快又平顺。为了平顺性放弃换挡速度，最极端的例子就是赛欧3 AMT；为了换挡速度放弃平顺性，则是法拉利的各种AMT变速箱。我们先来探讨一下顿挫是怎么来的，然后就可以更好地理解，它又是怎么被消除的。
变速箱的作用顾名思义，就是通过改变发动机和车轮之间的转速比，令发动机相对不那么宽广的动力带，可以适应我们驾驶时对动力非常复杂的、多变的需求。所以在更换变速箱挡位的时候，意味着同样的车轮转速，发动机的转速要发生变化，从一个挡位的某个转速，过渡到下一个挡位的另一个转速。例如1挡传动比3.2，2挡传动比2.0，那么1档@3200rpm升2挡，发动机转速就会变成2000rpm，降低了1200rpm。
那么这个发动机转速或被拉高或被拖低的过程，如果处理不好，让发动机转速在换挡时发生突然变化，发动机内部运动部件的惯性，就会反作用于车体，一小部分将震动直接从发动机悬置传递到车身，其余则从飞轮传递到变速箱，再到传动轴，最后车轮，车速突变，从而产生冲击感。挡位越低，发动机扭矩放大比例越高，顿挫越明显，所以顿挫感一般发生在1-2或2-3的过程里，例如奔驰（包括英菲尼迪）的1.8T和2.0T配7G-Tronic，1-2挡就会有明显顿挫；挡位之间齿比越疏，换挡转速差就越大，顿挫越明显，所以越多挡位的变速箱，挡位之间传动比越密，理论上越平顺。
怎么消除顿挫感呢？我们先从结构最简单的手动变速箱说起。不是说手动变速箱有同步器的吗？其实同步器的作用只是帮助进行变速箱内部的转速同步，让驾驶者可以顺利换挡，但最终变速箱和发动机同步，还是要交给离合器。所以换挡之后离合器接合的瞬间，离合器输入（发动机转速）与输出（由车速决定的变速箱转速）转速不同步，就是顿挫产生的“根源”。首先，换挡时发动机和变速箱有转速差；第二，再加上“离合器”接合控制不够精细。凑齐这两点，想平顺都难。
最理想的消除顿挫的方法，就是让每一次换挡时离合器输入输出端转速完全相同。这并非不可能，有经验的驾驶者通过一段时间的摸索，知道这款车各挡位转速大致转速差、发动机掉转速的速度（和发动机设计有关系，一般规律是高性能高转速发动机相对快一些，排气阻力高的发动机相对低一些），由发动机转速掉落的速度决定换挡的节奏，就有办法找到顺畅换挡的“节奏”，——松开油门踩下离合，切换挡位的同时发动机转速开始下跌，下跌到下一个挡位对应转速，接合离合器。
当然并非每一次换挡的转速掌握都这么精准，那老司机的做法是离合先松70%，让离合器半联动，相对轻柔地让发动机和变速箱的转速进行同步，也能减少顿挫，甚至达到车内的人感受不到的程度。
以上两种方法，要么“等”要么“磨”，换挡平顺性是可以保证了，但可想而知换挡速度都不可能很快。当我们在跑比赛的时候就需要快的换挡，这时候我们松踩离合的动作很粗暴，接近于踹，挡杆也几乎是砸进下一个挡位的，尽可能减少动力中断时长才是首要的，平顺性什么的也就排在后面了。当然就算是赛车，换挡平顺点终归是好事，平顺意味着离合器输入输出转速差小，这样离合器打滑引起的损耗就少一些，可以延长离合器的使用寿命。
好的，用机械结构最简单的手动变速箱解释完了顿挫是怎么形成怎么避免之后，我们来聊聊更常见的自动变速器吧。这里的自动变速器是广义的，包括了所有“非手动操作的变速器”，传统AT、双离合、AMT统统算在内。
对于自动变速箱而言，顿挫产生的机理是一样的：产生转速落差并且挡位切换之后同步过程不精细。那么我们先讨论和手动变速箱结构最近似的双离合变速箱来说明。（AMT变速箱本质上就是手动变速箱，在此先略过）先举一个正面例子，为什么有的变速箱就能做得平顺而且换挡速度比较快。这时候要请大众DSG变速箱出场了。事实上双离合变速箱也并非神速且平顺换挡的代名词，正如我之前提到的，换挡必须要消化转速差才能够平顺，这是一个物理定律，与变速箱采用何种换挡构造没有关系。
那么为什么大众系列的双离合变速箱换挡能又快又顺呢？这源自大众的一个可以控制松开油门后发动机停留在某一个转速的专利技术。试想想，变速箱TCU（变速箱控制单元）准备升挡时，向ECU发出关闭节气门的信号，这时候大众可以将发动机转速快速定格在下一个挡位对应的转速，那么在双离合的两组离合器完成切换的过程里，用来同步转速的半联动过程就可以节省掉或者说大幅度缩减，因而可以更快速地把离合器完全接合。
事实上双离合变速箱换挡速度不能更快，瓶颈并不在离合器切换的速度（很多厂家会把离合器切换速度当成换挡速度），而在于半联动所要耗费的时间（切换离合器并完成半联动，才能恢复动力，所以一个完整的换挡过程必须包含半联动时间）。因为不是每一家厂商都可以精准地控制好发动机转速和变速箱的同步问题，也就是我们常说的，发动机和变速箱匹配做得不精细。既然还需要离合器去慢慢把转速同步好（有的双离合变速箱转速同步也没有做好，导致1-2挡顿挫），那么换挡速度就没办法缩短了。
本田就找到了另一套解决方案，它在传统双离合变速箱的基础上增加了一副液力变矩器。其实更准确的描述是，本田保留了AT的液力变矩器，而将后面的齿轮组换成三轴8速设计，然后在两根输出轴的末端（也就是在远离发动机的那一侧），各增加了一对湿式双离合机构。形象点说，如果说传统双离合变速箱的双离合在头部的话，那么本田DCT的离合器就是在屁股。湿式双离合有了变速箱油的过渡，再加上液力变矩器本身就可以消化冲击，这让本田DCT可以在用业界一流的速度换挡的同时，达到顶级AT变速箱的平顺性。
说到平顺性，传统AT变速箱普遍做得比较好，就是有赖于液力变矩器这个柔性传动元件。所谓柔性，是相对于刚性的，离合器传动就是刚性传动。举个例子，我要让漂在水上的球动起来，我可以直接推球，这是刚性传动；要不我也可以搅水，让船顺着水流漂，这就是柔性传动。柔性传动效率低于刚性（因为柔性要先让水动起来），但可以更好地吸收我手部的不规则运动（震动、力的突变）。所以AT变速箱通常很容易做得平顺，靠的就是液力变矩器。至于投诉变速箱换挡不聪明，那是控制策略的问题了。
但液力变矩器也不是无所不能的，现在AT变速箱的一个很显著趋势是提升传动效率，当柔性传动要提高传动效率时，它吸收冲击的能力就会相应削弱，就会更容易产生顿挫。这时候，就要考验厂商在发动机和变速箱匹配、以及换挡动作做得足够柔顺的功力了。而使用时间较长的自动变速箱，或者工作条件恶劣（例如频繁地板油起步、频繁强制降N挡等）其变速机构内部的制动片、离合片磨损，以及变速箱油老化，都会让换挡过程更粗暴，平顺性变差。
原理的介绍大致就到这里吧，变速箱要抑制顿挫，可以有几种具体的办法，而这些办法我们都很熟悉。一是减小挡位之间的转速差，增加挡位数让相邻挡位更绵密；然后是延长换挡时间，在大众干式DSG发生一连串问题后，不少配用双离合变速箱的厂家都采用更保守的换挡策略；然后是保持AT变速箱消除冲击的先天特性，同时增加锁止离合器组，并逐步提升锁止率（普遍做法是刚性锁止，少部分厂家如丰田会使用吸收冲击能力更强的挠性锁止），以兼顾更高的传动效率；最后，也是终极武器了，从根本上消除换挡转速差，如各种CVT、丰田的ECVT（其结构并非常规CVT）、乃至不需要变速箱的电动车。
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部分内容由小C整理编译于新车评网
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