變速箱與引擎的媒人～離合器
在本文開始之前有一個觀念絕對要請大家先弄清楚，就是不管是「手排車」也好，或者是「自排車」也好，只要是變速箱需要做「換檔」工作的時候，「離合器」就扮演了一個非常重要的角色，當然手排車的離合器工作方式就比自排車的變速箱簡單多了，說得詳細一點就是，當手排車的離合器踏板經駕駛人踩下去的時候，就會有一個叫做「釋放叉」的東西將「釋放軸承」壓下，經「釋放槓桿」使得「離合器壓板」向右移動，壓縮「離合器彈簧」因此「離合器壓板」與「飛輪」之間的間隙就會加大，「離合器片」就會與「飛輪」分開，當這個動作完成時，引擎輸出的動力就不會傳遞到變速箱，這個時候您就可以換檔了，相反的當你放掉「離合器踏板」的時候「離合器壓板總成」就會受彈簧壓力將「離合器片」緊緊的壓在「飛輪」上，如此引擎輸出的動力就會透過「飛輪」、「離合器蓋板」、「離合器壓板」，籍著摩擦力經過「離合器片」、「離合器軸」傳到變速箱使車子得以行進，但是不管如何，只要是當需要離合器工作的時後候，離合器接合的緊密程度都是靠「你」的「腳」來控制接合力量的大小，所以「你」的判斷就很重要，那麼自排車的變速箱呢？
最早的自動變速箱源自於船舶
嘿！嘿！你一定會覺的很奇怪，自排車關船舶什麼事，一定是搞錯了，哦～不不不！。在很久很久以前，大概是西元一九○八年之前吧，有一個德國的Vulcan造船廠，在當時為了要解決傳動時減速的問題， 就指派了廠裡一個電機工程師， 這個傢伙叫做Fottinger博士，當時的他正在做一項電力減速器的研究，他認為，如果使用電力減速器的話就必須先將動能變成電能，再由電能轉換成機械能來作功，如此一來雖然可以達到一些減速的目的，可是，這種以電為「能」的轉換媒介，就得要用發電機及馬達等一大堆附屬的配件才能工作，所以電力減速器就會變得很笨重，而且更慘的是工作效率並不高，於是乎偉大的Fottinger博士就又開始努力的研究液體減速器。
自排變速箱的發明 實在是一波三折
當然，在那個時候，這種液體減速器在一般的用途中已經很普遍了，它的工作基本理論是利用蒸氣渦輪機產生動能帶動液體，讓液體也具有動能，再利用液體的動能去變成機械能，所以勤勞的 Fottinger博士根據這個原理在一九○八年製造出第一具「液體扭力變換器」；其減速比為5：1，傳動效率將近85%，而且能夠傳輸兩萬匹以上的馬力，不過由於當時螺旋齒輪的問世及應用，結果就取代了Fottinger博士辛苦研究的液體扭力變換器，所幸，一九二二年左右，當柴油引擎開始使用於船舶的時候，由於會產生巨大的「扭震」不但會把齒輪式的變速箱嚴重的破壞，甚至會讓船舶的航行也有危險，所以倒楣的Fottinger博士又「出運了」，這一次他把液體接合器與齒輪式變速箱一起使用，結果傳動效率高達98%，還解決引擎產生扭震的問題，因此這個發明經過他的老東家Vulcan造船廠使用後也證明了效果非常好。
當然，故事至此並沒有結束，因為實際上把這個偉大的發明運用的汽車上的是另一個每天坐公車上下班的英國工程師Sinclair先生，由於他是在碼頭研究如何使用扭力變換器運用於船舶起重機的人，所以他就想，每次坐公車的時候都要忍受起步、停車、換檔時的震動，實在是很煩，那麼如果能將Fottinger博士發明的液體扭力變換器應用在公車上，那麼震動就可以減少很多，於是這個傢伙就開始研究，結果經過了不斷的改良和試驗，終於成功的製造出汽車用的液體接合器與液體扭力變換器，當然任何的技術與發明都會不斷的進步與改良，因此到了西元一九二六年也就是民國十五年的時候，蘇格蘭的Allan Coats又發明了「液體扭力變換接合器」，到了這個時期，利用液體傳動的技術已經成型，所以就開始廣泛的應用於汽車上，看到這裡你一定會覺得歐洲人很強對不對？其實也不盡然，因為把自變速箱大量生產，並裝置於汽車上出售的其實是美國人，一九三九年的時後美國通用汽車公司完整的設計製造出一款Hydramatic自動變速箱，並且裝用於奧斯摩比爾汽車上，而這型變速箱也可以算是現在的自動變速箱始祖，酷吧！
無段變速自動變速箱 四十年前就有了
至於現在各廠家都在發展的無段自動變速箱，是一九五八年的時候由荷蘭的DAF(Van Doorne’s Automobiel Fubrick)公司，首先將Variomatic的V型皮帶傳動技術運用於小型汽車上，此後DAF公司成立了一個專門研究CVT變速箱的機構，於一九七五年民國六十四年的時候，成功的開發出新型的金屬 V型皮帶，定名為Transmatic來取代橡膠製的皮帶，此後速霸陸汽車發表的ECVT就是來自於DAF的技術，加上與日本的三菱電機合作開發而成，使用於Justy之上，這種CVT無段變速系統，飛雅特的PUNTO也有使用，而日產的March所使用的NCVT系統與速霸陸的ECVT比較起來大致上相同，因為速霸陸被日產併購後，ECVT的獨家專利也被日產一併使用，所以才有NCVT，另外日本鈴木汽車公司也不甘勢弱的與美國Borg Warmer Automotive公司合作，於一九九二年推出SCVT系統，這個SCVT系統與ECVT及NCVT最大的不同在於SCVT採用的是「電子控制油壓式離合器」而後兩種採用的是「電子控制電磁離合器」，另外附帶一提在日本當地銷售的本田六代喜美也有一款CVT的變速箱可供選購，而本田的CVT技術就屬於SCVT系統類的「電子控制油壓式離合器」。
自動變速箱的發展史 進步的速度很快
其實自動變速箱的演進從一九三九年起算至今也快要六十年了，當然新式的自動變速箱仍然繼續在發展中，不過回頭去看，若是以自排車的排檔數來看發展的話，那麼最早的就是以最多可換到三檔的3AT液壓機械式自動變速箱， 其次為 4HAT 液壓機械式自動變速箱 ，同時CVT無段自動變速箱也開始出現，再來附有OD檔的4EAT電子控制式自動變速箱也大量出現，也就是目前房車所使用的主流，而 5EAT 的五檔電子控制式自動變速箱，也就是目前各大高級車的配備，而且也是目前量產車上所使用的最高級自動變速箱，其特色是有多種行車模式可以選擇，隨著增加一個檔位以後，齒比變得更密，所以就接近無段變速的概念，因此起步加速就會更連慣。又如果從技術的演進來看，則又可以從早期的液體接合器與三速或四速行星齒輪組合的自動變速箱算起，到使用多段扭矩變換器的無段式可變扭矩自動變速箱其後是三元件扭矩變換器與二速段或三速段行星齒輪組合的自動變速箱，再來就是附加OD檔的電子控制式自動變速箱。
手排車換檔時機靠腦！ 自排車換檔時機靠腳?
那麼自排車怎麼換檔呢？是用「腳」嗎？沒錯！廣泛的講的是這個樣子的，但是比較正確的說法應為自動變速的時機是決定於車速以及節氣門的開度（油門踏板深度的意思），機械式的自動變速箱就是靠著這兩項資料來決定換檔時機，當然車速是利用速度感應閥來做取得資料的工具，這個東西的工作方式是當車子行進的時候，變速箱的輸出軸會轉動，油就會流到閥槽內，油一開始會因為閥門的遮蓋，流入槽內的油很少，但是工作開始後離心力及彈簧的力量會變得比速度控制器內的壓力更大，如此一來原先的閥門就會開得更大，而油不斷流入槽內，速控器的壓力就會上升，這個時候油就會流向控制迴路，造成換檔的訊息，而節氣門的開度又與進氣歧管的負壓有互動關係，所以當進氣歧管內的真空有了變化的時候也就等於是告訴變速箱引擎負荷的狀態而現今的電子式自動變速箱，則是將已往的油壓切換閥改換成電磁閥，並且利用各種感應器把引擎工作的情況告訴電腦，讓電腦計算該用什麼檔位行進，並且以 ON、OFF的訊號送給電磁閥來改變自動變速箱裡的油路，籍以達到控制檔位的目的。
4AT自動變速箱 目前是主流
現在市面上的平價自排車，所使用的自動變速箱幾乎都是這一種，因為這種自動變速箱造價不貴，而且工作效率也符合搭配的引擎，比起電子控制的五速自動變速箱，構造算是相當簡單，所以各家車廠的花樣都在有沒有OD檔作文章，其實OD檔的原理及用途很單純，它絕不是什麼人家說的「超車檔」，它只是一個讓駕駛人能夠選擇要不要使用的「超比傳動」檔而已， 所謂超比傳動就是一個減速比小於1.0的檔位，目的只是為了省油而已，所以當有人說把OD檔關掉後車子會變的像TURBO車一樣加速很快，實在是太誇張了，那種猛加速的感覺只是因為關掉OD後回到原來的最高檔位，而駕駛人重踩油門的結果又造成Kick down如此一來等於一口氣連降兩檔，當然就會有所謂「恐怖」的加速感覺，其實沒那回事啦！
電子控制七速自動變速箱 是現今最高檔自動變速箱
其實七檔的自動變速箱就是四檔自動變速箱的延伸，增加檔位的方式並沒有突破以往的技術，可是對於製造大排氣量的高級車種廠商而言，以電子控制的七檔化自動變速箱由於可以提供較密的齒比，可以讓車子的加速更為連慣，換擋間的滑差也能夠減小，使得舒適性大幅的提高，因此對於一些高性能車自排種而言無疑的是一項於傳動系統的上的突破，尤其是針對於電子控制的部份，新一代的電子控制技術，提供了駕駛人能夠依照行車狀態、駕駛意圖，來自由選擇變速箱換擋時機工作的條件。
除了前述的換檔模式可供駕駛人選擇以外，更高檔的設計還有像保時捷車系所提供的自手排（Tiptronic）自動變速箱，這種電子控制的自動變速箱設計是乾脆就提供讓駕駛人隨意換檔的自由，如此一來自動變速箱就兼具了手動變速箱可以由駕駛人選擇檔位的樂趣，不過目前駕駛人只能選擇於行駛檔位的升檔與降檔，但是儘管如此，自手排的出現都已經讓自排車的樂趣大幅提昇，而這類的電子控制變速箱也出現在一些日本車上，好比三菱的LANCER在當地的量販車就早已經使用這樣的變速箱，所以隨著時間的改變，自手排自動變速箱普及化的腳步就更接近我們了。
智慧控制型變速箱 是未來趨勢
現在較先進的電子式自排變速箱都已經具備了自動學習模式，不！應該這麼說，現在自動控制的技術都已經相當成熟，所以智慧型的控制系統便可以進一步的取得道路狀況、如上下坡、路面摩擦力、彎道曲域、車速及駕駛人意圖像煞車、方向盤轉動、加速意圖等等的資料，送給電腦判斷再依據駕駛人的用車習慣計算出適當的檔位以應付不斷變化的路況，所以這種進步的技術絕不是當初的汽車工程師所能想像的。
CVT變速箱絕對不等於速克達
還記得印象中最早出現台灣馬路上的 CVT （ Continuously VariableTransmission）車應為速霸陸的捷速帝(ECVT)以及後來三廂四門車型的金美滿，那時候廣告的訴求為「停紅燈不必踩煞車，一個檔位一路開回家」，結果在當時的自排小型車中造成轟動，只因為無段自動變速箱的設計是結合了手動變速箱及自動變速箱的優點，無段自動變速箱具有加速連貫的特性，引擎動能傳輸的損失也較自動變速箱少一點，但是也同時保有了自動變速箱的操作便利性所以無段自動變速箱是目前設計相當理想的變速箱。
由於ECVT的工作方式與速克達機車的變速方式很相近，所以當捷速帝剛上市的時候竟有很多人把ECVT認為也是利用普利盤及普利珠的離心力來做連串的換檔工作，真是糟糕。時至今日，裕隆的March也採用CVT的變速箱名為NCVT，當然NCVT與ECVT有相同的血緣所以構造幾乎相同，但是後來出現的NCVT卻有一些改良，例如傳動鋼帶更新採用小而薄的鋼片組合而成，因此變速箱的噪音就減少很多。
NCVT是如何工作的?
現在就為大家簡單的介紹 NCVT的工作原理，NCVT 總共可以分為四個工作系統其一為電磁粉離合器，其二為前進倒車同步嚙和轉換系統，第三是鋼帶與滑輪，四為最後驅動減速齒輪。
當車子開始起步以後一直到超速的過程，變速箱都會提供無段的速度變換。這個過程中液體壓力作用於兩對合滑輪上，藉以改變兩者的相對位置，使鋼帶改變位置達到無段變速的目的，而這個滑輪所受的壓力是決定於引擎轉速、引擎扭力、油門踏板位置等多項資料，而這些資料再由電腦處理後告訴電磁粉離合器什麼時候該工作，以達到讓車子前進、後退的目的。
還有值得一提的是電磁粉離合器的工作方式，當前述資料轉換為電流後送到電磁粉離合器後，即產生磁性，當鐵粉受到磁化的時候，鐵粉就連結成鍊狀，簡單而言就是鐵粉被電磁凝結成固體狀，當驅動組件與被驅動組件之間充滿了鐵粉時，一經通過電流兩個原本不相連的組件就被連結起來，進而傳遞來自引擎的動能，而這些結合力量的大小就靠電流大小來控制，就如同腳踩離合器的施力大小即可控制離合器接合程度的道理是一樣的。
CVTip及HT-CVT 係統區分
而 SCVT的離合器的工作方式就與前述兩種不同，它是藉由電子控制的液壓來推動位於變速箱的一側來接合與引擎同側的無聲鍊帶，由於有更精密的電子控制液壓系統，因此即使是CVT的變速方式但是也可以具有傳統自動變速箱蠕行的特色，本田的CVT變速箱也是屬於此類，因此並不會造成一般人對於 ECVT或NCVT不習慣的感覺，而且起步加速的工作效率也比較好，不過你以為 CVT車就不再進步了嗎？錯錯錯！速霸陸在十一年前推出ECVT無段自動變速箱後就不斷的研究CVT，並且與保時捷共同開發出可以「以手排模式操控的無段變速箱」CVTip，這是一個非常先進的科技，驚人的是，當駕駛人一旦使用手排模式操控的時候，竟然可以利用程式設定齒輪比，相對於電子五速或六’七速自動變速箱就更厲害了，由於本來就採用無段變速，所以一旦更換程式就等於可以依照個人的意思設定檔位數及各檔齒輪比，因而變成多檔位的自手排變速箱，HT-CVT則是利用電子控制油壓離合器，如此可以與二點五升的自然吸氣引擎搭配，成為非常理想的變速箱。
ATF自排變速箱
變速箱是相當精密的機械,目前各車廠都有專用的規範與自排油規格，不相同規格的自排油不能混合使用!!原因:1.流動速率不同.2.比重或密度不同.3.動態與靜態磨擦特性不同.4.-40度C動態黏度測試不同.5.膨脹係數不同…….
ATF型號分類:
3號油 DEXRON III(D-3)
4號油 日規4號礦物油 TYPE-IV及MATIC-J
5號油 美規5號半合成 MERCON V；歐規5號半合成(ZF TE-ML 11B/14B)
6號油 日規6號全合成 NWS 6500(ATF WS)；歐規6號全合成(ZF TE-ML 14E)
7號油 歐規7號全合成 MB 236.12
無段變速箱(CVT)
不論哪一種CVT都有專用的CVT油，勿使用任何形式的長效油!!各車廠都有不同型號稱呼CVT，例如速霸陸的ECVT(可用D-IID替代，目前新一代是i-CVT)、日產的NCVT(使用Hyper CVT與AT TOROIDAL)、本田的MULTIC CVT(使用ULTRA ATF)、三菱MCVT(是使用SP-III、SP-IIM規格)、鈴木的SCVT(是用齒輪油GL-4，75W90，不是ATF)、飛雅特的FCVT(與ECVT相同但已停產)、MINI車系CVT VT1及VT1F(ESSO EZL 799及ESSO FN1975 CVT專用油)、奧迪的MULTITRONIC….
變速箱內部離合器
變速箱內部離合器片材質不同，所以ATF的需求也不同，主要是動、靜磨擦係數與潤滑性，而這些特性都有各自衝突牴觸，所以必須調合ATF到變速箱最符合的需求，過多或不足都有引響變速箱效能，所以不同特性的ATF油不能互用以免出問題~例如動磨擦係數高的油能抑制換檔震動使離合器片稍微打滑，但又會使引擎功率損失；靜磨擦係數高的油能避免離合器片打滑，雖然引擎動力損失不多，但換檔就會感覺震動~所以用錯油就有影響了!!變速箱內部離合器片材質不同，所以ATF的需求也不同.而且換油時,請務必讓變速箱冷卻再換,因為變速箱內有許許多多的小零件,熱脹冷縮會是要注意的項目.
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