趙明　李輝　閆波

摘要：隨著改革開放和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，城市化進(jìn)程中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城區(qū)建筑改造項(xiàng)目成為了各大省份和地區(qū)的重點(diǎn)工程，因此社會(huì)對(duì)于重型汽車的需要也開始逐步加強(qiáng)。文章從對(duì)重型汽車中的液力機(jī)械自動(dòng)變速器進(jìn)行研究，為重型汽車的發(fā)展和質(zhì)量提升做出探討。

關(guān)鍵詞：重型汽車；液力機(jī)械；自動(dòng)變速器

我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)為重型汽車的發(fā)展提供了挑戰(zhàn)和機(jī)遇，與此同時(shí)也讓重型汽車行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境更加嚴(yán)峻。目前我國(guó)生產(chǎn)的重型汽車的變速系統(tǒng)有一部分還停留在手動(dòng)的階段，由于國(guó)內(nèi)對(duì)自動(dòng)變速系統(tǒng)的核心技術(shù)研究尚未完善，因此在重型汽車自動(dòng)變速器的開發(fā)過程中既沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)作為基礎(chǔ)，也沒有對(duì)當(dāng)前的國(guó)際市場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行徹底的調(diào)查。重型汽車使用的環(huán)境情況通常不可預(yù)料，而且需要駕駛員換擋的機(jī)會(huì)非常多，會(huì)引起駕駛員的疲勞感和感受遲鈍，因此開發(fā)重型汽車的自動(dòng)變速器的開發(fā)已經(jīng)成為迫在眉睫的研究進(jìn)程之一，不僅能對(duì)提高重型汽車的使用效率，還能提高車輛性能和駕駛員的操作安全。

一、重型汽車液力機(jī)械自動(dòng)變速器發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)目前生產(chǎn)的液力機(jī)械自動(dòng)變速器應(yīng)用的設(shè)備主要依靠進(jìn)口或是中外合資企業(yè)才能生產(chǎn)，其中的核心技術(shù)往往掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家的手里，因此我國(guó)自主生產(chǎn)具有液力機(jī)械自動(dòng)變速器的重型汽車形成了一定的阻礙。汽車的換擋技術(shù)往往是汽車的核心技術(shù)之一，對(duì)汽車的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性都有促進(jìn)作用，也是為提高重型汽車行駛安全做出保障的基礎(chǔ)技術(shù)之一。由于外國(guó)自動(dòng)變速器技術(shù)的封鎖，我國(guó)只能根據(jù)不同車輛的行駛情況進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的開展自主研發(fā)，確定車輛在不同情況下的換擋點(diǎn)和換擋策略，摸清不同車輛不同情況下的換擋規(guī)律，實(shí)現(xiàn)重型汽車的自動(dòng)換擋技術(shù)創(chuàng)新。國(guó)外對(duì)重型汽車換擋的研究開展較早，并且已經(jīng)進(jìn)入到了生產(chǎn)應(yīng)用和實(shí)踐的階段，而我國(guó)雖然已經(jīng)開展了換擋技術(shù)的開發(fā)，但是還處于深入研究的階段，與國(guó)外的換擋技術(shù)仍然有很大的差別和距離。因此我國(guó)在面對(duì)國(guó)際上的行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)內(nèi)的重型汽車自動(dòng)變速器需求，加深自主研究成果才是新時(shí)期下發(fā)展城市化進(jìn)程的當(dāng)務(wù)之急。我國(guó)目前正在加大對(duì)重型汽車液力機(jī)械自動(dòng)變速技術(shù)的研究時(shí)期，開展對(duì)液力機(jī)械的質(zhì)量和效率，可以為我國(guó)的城市化施工進(jìn)行有效的推動(dòng)和保障。

1重型汽車液力機(jī)械自動(dòng)變速器的應(yīng)用類型分析

重型車輛的自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)機(jī)制可以從以下類型中進(jìn)行自動(dòng)變速器應(yīng)用分析。

首先，由行星齒輪結(jié)構(gòu)的變速器和液力變矩器串聯(lián)形成的自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)，美國(guó)和德國(guó)的重型汽車企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)變速器設(shè)備，這樣的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備構(gòu)件緊湊、換擋過程平穩(wěn)、利于變速器系列化的形成得以在很多汽車企業(yè)中應(yīng)用。

其次，有固定軸式結(jié)構(gòu)的齒輪變速器和液力變矩器串聯(lián)形成的自動(dòng)變速器機(jī)構(gòu)，上海某一款自卸車所采用的自動(dòng)變速器機(jī)制，也是很多型號(hào)的坦克裝甲設(shè)備上使用的自動(dòng)變速器。

最后，是德國(guó)使用較為廣泛的自動(dòng)變速器類型，雙流液力機(jī)械自動(dòng)變速器，這種變速器類型結(jié)構(gòu)在傳動(dòng)的過程中會(huì)將行星齒輪結(jié)構(gòu)和液力變矩器形成并聯(lián)的狀態(tài)，之后在和機(jī)械自動(dòng)變速器進(jìn)行串聯(lián)，同時(shí)將車輛并聯(lián)的區(qū)域發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分形成變矩器的傳遞模式，而其他區(qū)域用行星齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞，同時(shí)兼?zhèn)鋬煞N傳動(dòng)方式的優(yōu)勢(shì)，因此被稱為雙流液力機(jī)械傳動(dòng)形式的重型汽車自動(dòng)變速模式，設(shè)備中并聯(lián)的部分被稱作液力機(jī)械變矩器。

2重型汽車液力機(jī)械自動(dòng)變速器的發(fā)展現(xiàn)狀分析

重型汽車液力機(jī)械變速器在國(guó)外的發(fā)展是由傳統(tǒng)的汽車變速器生產(chǎn)過程中研發(fā)出來的，其主要代表的國(guó)家有美國(guó)、德國(guó)、日本等，其中具有該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)企業(yè)也不是很多，以下會(huì)對(duì)將重型汽車液力機(jī)械自動(dòng)變速器的企業(yè)進(jìn)行分析。

艾里遜變速箱公司（Allison Transmission in China）生產(chǎn)的自動(dòng)變速系統(tǒng)是由美國(guó)通用汽車企業(yè)下的子公司研制開發(fā)的，在二十世紀(jì)初期為美國(guó)的軍用機(jī)械和多種型號(hào)的汽車生產(chǎn)變速設(shè)備，漸漸成為了生產(chǎn)變速器的專業(yè)廠家。在二十世紀(jì)五十年代中期，艾里遜變速箱公司推出了世界第一臺(tái)可以用于公共汽車以及卡車中使用的自動(dòng)變速器系統(tǒng)。目前艾里遜變速箱公司在全球有四個(gè)大型的生產(chǎn)廠家，用于國(guó)際上的汽車變速器是市場(chǎng)供給。艾里遜變速箱公司的變速器分為不同車輛的系列，包括消防車、油田、課程、越野、公路等等，并且在二十世紀(jì)中期進(jìn)入到了中國(guó)的重型汽車市場(chǎng)，并且在水利工程、海港用車、礦山車輛等方面擴(kuò)大的國(guó)際市場(chǎng)。艾里遜變速箱公司已經(jīng)開發(fā)了第四代變速控制系統(tǒng)，電控單元的芯片也增加了合理的內(nèi)存，從軟件的和硬件的角度實(shí)現(xiàn)了性能的提高，在屏幕的選擇上使用了按鍵觸摸的形式，增加了相關(guān)的預(yù)警和警報(bào)功能，比如會(huì)對(duì)油箱的壽命和變速器的健康進(jìn)行檢測(cè)和控制。

艾里遜變速箱公司生產(chǎn)的卡車變速器別分為兩個(gè)系列，其中檔位的設(shè)置也有所不同，其中七個(gè)檔位的設(shè)置屬于國(guó)際目前的領(lǐng)先水平，采用了模塊化的設(shè)計(jì)方式，由輸入、輸出、齒輪箱、電液控制系統(tǒng)、輔助裝置以及外部電子控制系統(tǒng)組成，使用了脈寬調(diào)制的電磁緩沖技術(shù)，具備換擋穩(wěn)定和反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)，能與重型車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的協(xié)調(diào)，同時(shí)兼容的良好通訊系統(tǒng)能將汽車的整體構(gòu)建進(jìn)行優(yōu)化。

弗里德里西港ZF股份公司成立于二十世紀(jì)初期，在設(shè)立五年之間就已經(jīng)在市場(chǎng)中供應(yīng)了二十萬(wàn)臺(tái)左右的不同型號(hào)和類型的變速設(shè)備，公司生產(chǎn)的產(chǎn)品種類也囊括了不同型號(hào)的車輛。弗里德里西港ZF股份公司生產(chǎn)的產(chǎn)品被是用在了轎車、商務(wù)車、軍用車以及其他關(guān)于工程、農(nóng)用、建筑的大型機(jī)械中。其中使用最為廣泛的自動(dòng)變速系統(tǒng)是AF-Ecomat系列的變速器。AF-Ecomat系列的變速器是一種可以用于兩棲環(huán)境內(nèi)的重型車輛液力機(jī)械自動(dòng)變速設(shè)備，既可以在民用環(huán)境下保障工程的質(zhì)量和效率，也能為軍用工程提供較好的安全措施和系統(tǒng)構(gòu)件。AF-Ecomat系列的變速器中的緩沖系統(tǒng)為重型車輛的安全性提供了保障，檔位點(diǎn)也可以根據(jù)不同環(huán)境下車輛承受的符合進(jìn)行調(diào)整，讓車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的匹配更加科學(xué)合理。

德國(guó)福伊特集團(tuán)生產(chǎn)的自動(dòng)變速設(shè)備是專門為大型的車輛設(shè)計(jì)并研制的，二十一世紀(jì)以來我國(guó)使用該集團(tuán)產(chǎn)生的自動(dòng)變速設(shè)備已經(jīng)超過總體車輛數(shù)據(jù)的百分十二十以上，目前已經(jīng)有近萬(wàn)臺(tái)的液力機(jī)械自動(dòng)變速器被應(yīng)用在我國(guó)各品牌的大型客車之中。德國(guó)福伊特集團(tuán)所采用的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能夠在保障產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)維護(hù)車輛的運(yùn)行穩(wěn)定。首先是集成式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，德國(guó)福伊特集團(tuán)研制的汽車自動(dòng)變速器將油管、緩速器、濾芯以及其他的線路都設(shè)計(jì)成集成的形式，將之放在變速器的本體之內(nèi)，形成了便于安裝的自動(dòng)變速裝置。德國(guó)福伊特集團(tuán)設(shè)計(jì)的自動(dòng)變速裝置還有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠在設(shè)備的數(shù)據(jù)后臺(tái)之內(nèi)記錄汽車發(fā)生的各種狀況，在自動(dòng)變速裝置全壽命期間形成完善的TCU動(dòng)態(tài)信息，如車速、歷程、制動(dòng)情況、油門開合以及離合器出現(xiàn)的磨損量等，車輛管理人員可以通過對(duì)記載數(shù)據(jù)的分析為駕駛員更好的提高車輛行駛效率做出貢獻(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)：

我國(guó)目前已經(jīng)在各大高校開展了很多變速器研制相關(guān)的科研工作，同時(shí)也取得了一些科研成果，但是從真正的核心技術(shù)來看，我國(guó)對(duì)于進(jìn)口的依賴情況還是不能消除。我國(guó)自出研發(fā)重型液力機(jī)械自動(dòng)變速器的情況不容樂觀，而能夠提高裝置效率和質(zhì)量的研發(fā)工作更是少之又少，因此我國(guó)還需要根據(jù)國(guó)家的實(shí)際情況加大自主研發(fā)力度，形成可以不依賴模仿和進(jìn)口的重型液力機(jī)械自動(dòng)變速器生產(chǎn)線。