「WIX维克斯」为什么AT变速箱传动效率低呢

【WIX维克斯】为什么AT变速箱传动效率低呢

AT（液力自动变速箱）的传动效率相对较低，主要与其核心结构液力变矩器的工作原理以及液压控制系统的能量损耗有关。以下是具体原因分析：

一、液力变矩器的“软连接”特性

1. 靠液压油传递动力，存在固有打滑

- AT变速箱通过液力变矩器连接发动机和变速箱，其内部由泵轮（连接发动机）、涡轮（连接变速箱输入轴）和导轮组成，动力通过液压油的流动传递，而非刚性机械连接。

- 低速时打滑严重：起步或低速行驶时，泵轮转速远高于涡轮，油液冲击导致大量动能转化为热能（类似两个风扇对吹，空气流动传递能量但存在损耗），此时传动效率可能低至80%以下。

- 锁止离合器的局限性：高速时锁止离合器接合（泵轮与涡轮刚性连接），效率可接近95%，但市区低速工况下锁止离合器频繁分离，导致整体平均效率偏低。

2. 变矩器的“增矩”功能消耗能量

- 液力变矩器在低速时具有扭矩放大作用（通过导轮改变油流方向），但这一过程需要油液多次撞击叶片，额外增加能量损耗。其他变速箱（如双离合、手动挡）靠机械离合器直接传递动力，无此损耗。

二、液压控制系统的能量损耗

1. 油泵消耗发动机动力

- AT变速箱的液压系统依赖油泵（由发动机驱动）建立油压，用于控制离合器/制动器的接合、润滑和散热。油泵运行本身会消耗约3%-5%的发动机功率，这部分能量未用于驱动车轮，而是转化为液压系统的内能。

2. 离合器/制动器的液压驱动延迟

- 换挡时，液压油需推动活塞压紧多片离合器或制动器，这一过程存在压力建立时间和油液压缩性，导致动力传递略有延迟（伴随轻微打滑），尤其在频繁换挡时累积损耗明显。

- 相比之下，双离合变速箱的机械拨叉直接推动离合器，动作更迅速，打滑时间更短。

三、变速箱内部机械摩擦与油液阻力

1. 行星齿轮组的机械损耗

- 尽管行星齿轮组是机械传动，但多组齿轮啮合、轴承转动以及离合器片的摩擦（即使锁止后）仍存在机械内阻，尤其在多档位切换时，部分未工作的齿轮组也会因润滑需求保持转动，增加损耗。

2. 油液黏度与散热需求

- AT变速箱油需要较高的黏度以维持液压系统压力，但高黏度油液在齿轮组和变矩器中流动时摩擦阻力更大，尤其在低温环境下，油液黏稠会进一步降低效率。

- 为散热需额外设计冷却系统（如散热器），增加了能量消耗和结构复杂性。

四、与其他变速箱的对比

- AT的优势在于平顺性和可靠性：通过液力变矩器缓冲冲击，适合复杂工况（如越野、重载），但牺牲了部分效率；

- 双离合/CVT更注重效率：通过刚性连接或更直接的传动方式减少打滑，但对扭矩承受能力和耐用性要求更高。

五、现代AT的效率优化措施

尽管存在固有缺陷，现代AT通过技术升级逐步提升效率：

1. 改进液力变矩器：

- 采用宽域锁止技术（低速提前锁止），减少非锁止状态的时间；

- 优化叶片形状，降低油液冲击损耗（如本田10AT的“全域锁止”变矩器）。

2. 低黏度变速箱油：

- 使用更稀的油液（如SAE 75W-85黏度），减少流动阻力，同时提升散热效率。

3. 多档位设计：

- 8AT/9AT通过更多档位使发动机保持高效转速区间，间接降低变矩器打滑需求（如ZF 8AT的综合效率可达92%以上）。

总结

AT变速箱的传动效率低，本质是液力变矩器的“软连接”特性与液压系统的能量损耗共同作用的结果。但其凭借高平顺性、抗冲击性和成熟的可靠性，仍是高端车型和复杂工况的优选。随着技术进步，AT与其他变速箱的效率差距正在缩小，但结构原理决定了其难以达到双离合/手动挡的极致效率。