傳遞動力無名英雄-變速箱油二三事
車訊網
2015-11-28 08:59:00
儘管名列五油三水之中，但若非變速箱故障磨損，更換變速箱油後，駕馭上並不如新換機油能帶來立竿見影的感受，加上變速箱油使用周期也較引擎機油更長，因而往往容易被忽略；這期，就讓我們一起來了解這位沉默的動力推手吧。
文賴宏旻 / 圖 廖子賢
透過齒輪與輪軸，轉換動力源提供的扭力、轉速、旋轉方向，進一步向傳動軸、扭力分配系統、活軸懸吊等機構傳遞，最後到達輪胎上，汽車上負責這一連串動能傳遞過程的組裝部品即為變速系統。變速箱油的任務則是在整個變速系統當中，肩負起防鏽、潤滑、除汙、抗氧化的作用，特別在自排變速箱裡，變速箱油還是動力傳輸的媒介，而由於ATF自排變速箱油（Automatic Transmission Fluid）負責動力傳輸的重大任務，因此更換周期、需求特性、認證規範，都較手排變速箱使用的齒輪潤滑油更加嚴苛，加上台灣道路上大多數車款都已搭載自排變速箱。因此一般坊間提到變速箱油，多半指的正是ATF自排油，而這也是本文探討的主要範疇。
ATF自排變速箱油的工作溫度大約為75℃～100℃，而車輛若遇塞車、山路、高速、拖曳、越野等高負載狀態下行駛時，自排變速箱油的工作溫度也會升高。同時由於近年來變速箱發展迅速，傳統自排變速箱以外，CVT無段變速系統、雙離合變速系統也紛紛出爐，基於變速箱工作條件、離合器結構、扭力轉換器、驅動油壓閥與精密度上差異甚大的設計，因此變速箱油多變的特性與認證制度，也與機油單純區分為API美國石油學會、ACEF歐洲汽車製造商協會等兩大體系的認證方式不同，接下來將一併討論。
變速箱與變速箱油
變速箱系統中構造最簡單直接的即為手排變速箱，可透過檔位控制不同齒比齒輪，以因應使用需求調整引擎轉數，進一步控制扭力、馬力等動力輸出的節奏。手排變速箱油主要的作用為潤滑齒輪，不如自排變速箱油還需負責液壓滑差與扭力轉換的任務，因此油品較單純。自排變速箱與手排最大的差異便是少了離合器操作，而是透過液壓作動的行星齒輪與扭力轉換器來自動選擇檔位。一般而言為了與引擎機油進行區隔，都會在ATF自排油加入紅色或綠色的染劑，成分則含有：防鏽劑、消泡劑、洗淨劑、介面活性劑、油封保護材料等多種化學添加劑。
CVT無段變速箱原理為利用金屬帶與可變半徑的滾輪來傳遞動力，改善傳統自排變速箱換檔過程造成的動力損耗與震動；依據傳動設計原理可再分為V型橡膠帶式、金屬帶式、多盤式等多種構造。CVT變速箱構造與傳統自排變速箱完全不同，因此CVT也必須選用不同於ATF自排油的專用潤滑油。
雙離合器變速箱，透過兩組變速離合器分別控制單數檔位與雙數檔位，擁有手排變速箱動力直接、損耗較低、換檔速度快等優點，但又如自動變速箱不需自己控制離合器踩踏，屬於一種半自動變速箱。許多車廠都導入雙離合器變速系統，以VW集團DSG雙離合器七速自手排變速箱為例，這種乾式離合器的內部齒輪箱設計與手排極為相似，擁有兩組單片式離合器與壓板等構造，除了手排變速箱常見齒輪油之外，還多了一種負責管控進、退檔時機的電子機械液壓油，這種液壓油即為控制離合器開合的媒介。
油種性格分類─變速箱油認證
從以上描述可以發現，手排系統對變速箱油要求的規格與複雜度遠不如ATF自排油，而新式雙離合器自手排變速箱操控與便利的背後，在變速箱油上則需要更精密悉心的照護。搭載自動變速箱的車款不僅市佔率最高，而且車型也最豐富，接著介紹消費者最有機會接觸的ATF自排油，究竟有哪些認證。儘管並非每間車廠都有投資研發自家的自排變速箱，但就算使用如變速箱大廠的產品，仍會依據每款市售車款市場定位與動力需求，建立不同的輸出調校與換檔邏輯，因此都會針對自家車款變速系統專用的潤滑油品進行認證。譬如ATF WS認證即為針對Toyota高級車款與Lexus推出的ATF自排油認證，另外ATW DW-1則是Honda與Acura的認證、Mercon V為Ford與Lincoln的認證等。
變速箱裡的鯨魚
從1950～1970年代之間，ATF自排油成分就已添加了磨擦調整劑，原本早期使用的是鯨魚油作為此添加劑原料之一，後因發現鯨魚油在高溫工作環境會出現活性下降的缺點，不符合1970年以後追求節能與低排放風潮下，引擎必須透過利用水冷系統，達到穩定並提高工作溫度的趨勢，加上IWC國際捕鯨委員會的出現，鯨魚油從此就消失於ATF自排油成分裡。
認證名稱應用車廠ATF＋4Chrysler、Dodge、JeepMercon VFord、LincolnMercon LVFord、MazdaDexron VIGM、FordDexron III Type HDaihatsu、Isuzu、Mitsubishi、Toyota、Aisin變速箱廠ATF DW-1Acura、Honda（不含CVT）SP-IIIHyundai、Kia（不含CVT與DCT）、MitsubishiJASO 1AJASO日本自動車技術會T-IVToyotaATF WSToyota Crown、LexusATF D3-SPDaihatsuMatic DMazda、Nissan、Subaru、Suzuki、JATCO變速箱廠Matic JNissanATF M-VMazdaECVT FluidSubaru（可與CVT共用）
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