汽車自動傳動油的應用探討

潘津煉　凌輝　楊善杰　曾維思雨

摘要：汽車變速器用傳動油對變速器的傳動效率、摩擦磨損、順滑平穩性能以及降低噪音等至關重要。文章介紹了AT、CVT、AMT和DCT變速系統的組成以及其優缺點，綜述了汽車自動傳動油的類型、特點以及油品性能要求，提出了不同的自動變速器應用專用的自動傳動油，并分析了原因。

關鍵詞：汽車；自動傳動油；自動變速器；傳動效率；摩擦磨損 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH117 文章編號：1009-2374（2016）23-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.051

變速器被譽為汽車的“靈魂”，而汽車自動傳動油則是汽車的“血液”。汽車變速器用傳動油對變速器的傳動效率、摩擦磨損、順滑平穩性能以及降低噪音等至關重要。隨著汽車工業的不斷發展，車型種類也不斷增多，自動變檔的車輛以其方便、省事、輕松的駕駛感覺越來越受到人們的青睞。它主要用于轎車、城市客車等車型的自動變速裝置上。筆者就自動傳動油的應用、特點和性能要求進行了討論。

1 汽車自動變速器的類型

1.1 AT自動變速器

AT變速器主要是由液力變矩器、濕式離合器、帶式制動器、行星齒輪、電子液壓控制系統組成。其結構復雜，工作條件苛刻，需要用到專用的ATF自動傳動油，目前AT變速箱的檔位都在4以上，而每個檔位的級數完全不是一個難度等級。因此ATF自動傳動油也有等級之分，如市場的型號分為ATF220、ATF330甚至更高級別。AT變速器的突出特點是利用行星齒輪機構進行變速，它能根據油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。AT變速器的優點是操作簡單、方便使用，易于新手上路，汽車能根據路面的狀況自動變速變矩。缺點是傳動效率低、經濟性不好、結構復雜、變矩范圍有限、維修成本高。

1.2 CVT自動變速器

CVT無級變速箱的全稱是Continuosusly Variable Transmission，從功能上看它也是自動變速箱的一種，但和其他自動變速箱采用液力耦合的傳動方式不同，CVT無級變速箱采用傳動鋼帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，從而實現傳動比的連續改變。它突出的特點是沒有傳統自動變速器換檔時會出現的頓挫感，傳動帶由金屬鏈條組成。其優點是無級控制輸出的速比，在行駛中達到行云流水的感覺，沒有換檔的頓挫感，重量輕、體積小、零件少、油耗少、傳動效率高。缺點是傳動鋼帶或鏈帶易損壞，不能承受較大載荷，多使用在低功率和低扭矩汽車上。

1.3 AMT自動變速器

手自一體自動變速器（AMT）是對傳統干式離合器和手動齒輪變速器進行電子控制實現自動換檔的新式變速器，其控制過程基本是模擬駕駛員的操作。其特點是可以實現自動變速和收到換檔的樂趣。優點是操作簡單、使用方便、燃油經濟性好，綜合了AT和MT的優點。缺點是換檔品質不高，容易出現頓挫感。電控換檔或離合部位比較容易損壞，后續維修價格高。

1.4 DCT變速箱

DCT雙離合變速器有一個由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置，同時有一個由實心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動軸機構，并由智能電子控制及液壓裝置同時控制兩組離合器及齒輪組的動作，分為干式雙離合器和濕式雙離合器。DCT變速器的特點是系統的工作狀態，相當于兩套手動的變速器在智能電子液壓換檔控制系統的操作下實現變速。優點是加速連續性非常好，沒有換檔的頓挫感，綜合了AT和AMT的優點。缺點是轉配成本較高，設計技術還不是很成熟。

2 自動傳動油在自動變速器中的應用

2.1 ATF自動傳動油

ATF的使用溫度范圍一般為-25℃～170℃，ATF自動傳動油具有以下特點：較高的黏度指數和優良的低溫性能，具有相匹配的動靜摩擦特性，穩定的摩擦耐久特性。常規100℃的運動黏度為7.0～8.5mm?/s之間。因為粘度越小，液力傳動的效率越高，泵輪攪油動力損失越小，但如果過小會導致自動換檔控制液壓系統的漏油量增大。黏度過大會降低傳遞的效率，因此需要合適的運動黏度。ATF自動傳動油一般為紅色，是為了更好地區別于其他油品，避免加錯而導致變速箱損壞。

2.2 CVT無級變速箱自動傳動油

CVT無級變速箱因為采用的是特質鋼鏈傳動能量，因此要求CVTF自動傳動油的流速、摩擦性能、膨脹系數都與其他自動傳動油要求不一樣。在無級變速器傳力元件接觸區內，潤滑油膜承受高壓、高剪切應變率，同時還由于受到剪切而發熱，因而對油品有許多特殊要求。CVTF自動傳動油側重于對傳送鋼帶鏈條的保護。對CVTF自動傳動油的要求具有較好的牽引系數，良好的抗泡沫性和承載能力。油品的常規100℃的運動黏度在6.5～8.0mm2/s之間。

2.3 AMTF手自一體自動傳動油

手自一體變速器是以自動變速器為基礎，加裝了電子和液壓控制裝置。因為其具有手動變速功能和自動變速功能，對油品的要求特殊，既不能用普通的ATF自動傳動油代替，又不能用MTF手動變速箱油代替，因此需要開發出全新的AMTF手自一體自動傳動油，其具有良好的低溫流動性，提供及時和可靠的潤滑，在寒冷冬季依然能夠確保嚙合順滑。匹配的潤滑黏度，形成良好的潤滑膜，良好的油膜強度和抗磨性能，能夠顯著地減少對手自一體變速器的磨損，延長使用壽命。優異的液體摩擦系數有助于改善和擴展傳輸效率，提高順滑性能和燃油經濟性。油品的常規100℃的運動黏度為7.0～8.5mm2/s。

2.4 DCTF自動傳動油

DCTF自動傳動油是專門為雙離合器自動變速器（DCT）而研發的一種變速箱油。DCT變速器是以手動變速器作為基礎，加上離合器和液壓及電控系統。因此基本的齒輪潤滑既要滿足MTF的要求，耐承載特性、抗疲勞磨損特性，又要滿足ATF和AMTF油的要求，適宜的黏度和黏溫性能以及靜、動摩擦性能。DCTF不可以用常規的MTF、ATF、CVTF和AMTF油代替，必須用專門研制的DCTF自動傳動油。油品的常規100℃的運動黏度為7.0～8.5mm2/s間。

2.5 汽車自動傳動液的對比

汽車自動傳動液的對比如表1所示：

由此可見，由于汽車自動變速器組成結構不同，因此需要不同性能的自動傳動油來進行潤滑。

3 結語

各種自動變速器所用的自動傳動油都是專用的，各自動傳動油中不可以混用或錯用。因為它們的自動傳動油組成的成分不同、保護對象不同，對油品的要求也不同，最大的不同之處源于配方當中的添加劑不同。如果混用或錯用可能導致最嚴重的后果是添加劑相互反應失效或者起不到很好的保護自動變速器的功效，從而造成損壞。

參考文獻

[1] 李茂生，杜群貴，賈繼欣.汽車自動變速器的技術現狀與發展趨勢[J].潤滑與密封，2014，39（1）.

[2] 高玉俠，付志峰.液力傳動中ATF油的性能及使用

[J].筑路機械與施工機械化，1999，16（79）.

作者簡介：潘津煉（1986-），男，廣東清遠人，供職于廣東三和控股有限公司，研究方向：潤滑劑。

（責任編輯：王 波）