王國(guó)偉 陳光陽(yáng)

摘要：汽車(chē)是高新技術(shù)的最具潛力的商業(yè)載體，由于近年來(lái)的汽車(chē)市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng)，用過(guò)人的用車(chē)量快速增長(zhǎng)，對(duì)高質(zhì)量的汽車(chē)變速器也有著一定的要求。汽車(chē)變速器在傳動(dòng)系中起著至關(guān)重要的作用，汽車(chē)變速器的操縱方式有兩種，自動(dòng)式和手動(dòng)式。手動(dòng)變速器對(duì)駕駛員的技術(shù)要求更高，起步不平穩(wěn)，因此，自動(dòng)變速器逐漸占領(lǐng)汽車(chē)變速器的市場(chǎng)。目前市場(chǎng)上的自動(dòng)變速器有多重，本文分析了AT、AMT、CVT三種變速器的發(fā)展方向，并探討了自動(dòng)變速器的換擋技術(shù)的發(fā)展問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：汽車(chē);自動(dòng)變速器;發(fā)展趨勢(shì)

1自動(dòng)變速器的特點(diǎn)

1.1駕駛性能優(yōu)良

現(xiàn)在城市化現(xiàn)象明顯，城市人口密集，購(gòu)買(mǎi)力強(qiáng)，但城市交通壓力大，開(kāi)手動(dòng)擋的比較麻煩，所以大多數(shù)人選擇了自動(dòng)擋，主要是給自己省力。自動(dòng)變速器是利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，它能根據(jù)油門(mén)踏板程度和車(chē)速變化，自動(dòng)地進(jìn)行變速。能讓駕駛員的操作更加簡(jiǎn)便、駕駛更加平順，因此裝備自動(dòng)變速器的新型轎車(chē)尤其受到了人們的青睞。為何說(shuō)自動(dòng)變速箱的行駛性能更好呢，關(guān)鍵就在于現(xiàn)在開(kāi)車(chē)人群的總體年齡都在減小，很多青少年利用高考過(guò)后的那兩個(gè)月的休息時(shí)間考取駕駛證，雖然他們都成功的拿到了證，但也出現(xiàn)了很多問(wèn)題，就是因?yàn)樵谒麄兡玫今{駛證之后就迎來(lái)了開(kāi)學(xué)，他們沒(méi)有時(shí)間去練習(xí)，技術(shù)還相對(duì)生疏，所以自動(dòng)變速箱就解決了他們換擋技術(shù)不好的問(wèn)題，從而使得他們的駕駛過(guò)程更加享受。

1.2自適應(yīng)能力強(qiáng)

開(kāi)過(guò)手動(dòng)擋車(chē)輛的朋友都知道，駕駛的時(shí)候手腳都需要頻繁的配合操作的，對(duì)駕駛者的操作技術(shù)是有很高的要求的，如果操作不熟練，車(chē)輛熄火不說(shuō)，開(kāi)起來(lái)自己也會(huì)很累的。而自動(dòng)擋車(chē)輛駕駛的時(shí)候就簡(jiǎn)單很多，特別是在堵車(chē)的情況下，更能突出自動(dòng)擋車(chē)的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樵诘燃t路燈時(shí)，你只踩油門(mén)就可以直接啟動(dòng)，不用擔(dān)心因?yàn)樽约杭夹g(shù)不好短時(shí)間內(nèi)不能起車(chē)而遭到后邊車(chē)的催促，并且會(huì)非常省力，不會(huì)出現(xiàn)駕駛一段時(shí)間后司機(jī)會(huì)感到非常累的情況出現(xiàn)。由于自動(dòng)擋車(chē)學(xué)習(xí)時(shí)省去了經(jīng)常性分散駕駛者注意力的換擋操作，也更有利于駕駛者將注意力集中于前方道路和周?chē)h(huán)境，從而使車(chē)感稍差的駕車(chē)人更具信心。

1.3行車(chē)安全性高

在車(chē)輛行駛過(guò)程中，駕駛員必須根據(jù)道路、交通條件的變化，對(duì)車(chē)輛的行駛方向和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。以城市大客車(chē)為例，平均每分鐘換檔3～5次，而每次換檔有4～6個(gè)手腳協(xié)同動(dòng)作。正是由于這種連續(xù)不斷的頻繁操作，使駕駛員的注意力被分散，而且易產(chǎn)生疲勞，造成交通事故增加。裝用自動(dòng)變速器的車(chē)輛，取消了離合器踏板，只要控制油門(mén)踏板，就能自動(dòng)變速。從而改善了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使行車(chē)事故率降低，平均車(chē)速提高。

2汽車(chē)自動(dòng)變速器的研究現(xiàn)狀

2.1液力自動(dòng)變速器的研究現(xiàn)狀

液力自動(dòng)變速器（AT）的組成部分包括液力變矩器、齒輪變速系統(tǒng)、液壓操縱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。傳動(dòng)軸和變速器通過(guò)接觸式離合器聯(lián)接在一起，來(lái)實(shí)現(xiàn)擋位更換。液力自動(dòng)變速器的特點(diǎn)在于液力耦合器的選用，利用液壓系統(tǒng)來(lái)完成動(dòng)力傳輸，依靠液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到改變速比的目的。人們對(duì)液力自動(dòng)變速器已經(jīng)有很多年的研究經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展相對(duì)成熟。液力自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、駕駛舒適且有良好的動(dòng)力性能，但是液力自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低且成本也比較高。在國(guó)外，特別是在歐洲、美國(guó)和日本等汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)和國(guó)家，液力自動(dòng)變速器有著很好的發(fā)展前景，在2002年到2003年期間，6AT和7AT液力自動(dòng)變速器被成功地研發(fā)出來(lái)，在此之后8AT液力自動(dòng)變速器也被成功開(kāi)發(fā)。2017年Ford汽車(chē)公司官方發(fā)布10AT液力自動(dòng)變速器消息。從國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀來(lái)看，液力自動(dòng)變速器是目前發(fā)展最完備、技術(shù)最成熟且應(yīng)用也最為廣泛的自動(dòng)變速器。

2.2電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的研究現(xiàn)狀

1984年，最初將AMT設(shè)計(jì)出來(lái)的是日本Isuzu公司，并且將其應(yīng)用在轎車(chē)上。AMT不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高、制造成本低和手動(dòng)變速器傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，還具備了自動(dòng)變速器使用便捷的優(yōu)勢(shì)。人們對(duì)AMT的研究主要解決了換擋控制中變速器能否順利、平穩(wěn)換擋的問(wèn)題。配備AMT的汽車(chē)駕駛難度較低、操縱性好且性價(jià)比高，但是存在由于換擋動(dòng)力中斷等情況而影響駕駛舒適性的問(wèn)題。我國(guó)從20世紀(jì)80年代初就對(duì)AMT進(jìn)行研究，國(guó)內(nèi)各個(gè)汽車(chē)廠家不斷增加對(duì)自動(dòng)變速器研發(fā)的投入，并對(duì)AMT的制造工藝、產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)業(yè)化等不斷地進(jìn)行改善。北京理工大學(xué)于2008年開(kāi)發(fā)了3擋AMT純電動(dòng)客車(chē)，加速時(shí)間比原有AMT縮短了18%，電量消耗降低了9%，車(chē)輛性能大幅提高。國(guó)產(chǎn)AMT雖然在技術(shù)理論上和國(guó)外相比沒(méi)有大的差距，但是在制造工藝與產(chǎn)品質(zhì)量等方面還有待提高。目前歐洲一些廠家的產(chǎn)品例如DaimlerAGSmart、BMWM3等也一直在應(yīng)用AMT。

2.3雙離合器變速器的研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，雙離合器變速器（DCT）被人們普遍關(guān)注，在全球汽車(chē)行業(yè)中逐漸發(fā)展起來(lái)。該變速器使車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和行駛品質(zhì)都有顯著的改進(jìn)，已成為汽車(chē)技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。在換擋過(guò)程中，DCT通過(guò)雙離合的方式將換擋速度提升了一個(gè)量級(jí)，具有優(yōu)良的換擋品質(zhì)和較好的傳動(dòng)效率。通過(guò)性能比較，雙離合器變速器比傳統(tǒng)的行星式液力自動(dòng)變速器效率更高。雙離合器變速器（DCT）的概念最早是由法國(guó)人提出的，到目前為止，有80年的歷史，由于當(dāng)時(shí)的環(huán)境因素等條件受限，DCT并沒(méi)有產(chǎn)品化，在2005年前后，DCT技術(shù)才得以推廣并廣泛使用。DCT具有傳動(dòng)效率高和換擋速度快等優(yōu)點(diǎn)，這使DCT具有良好的發(fā)展前景。

3自動(dòng)變速器的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1高效化

采取對(duì)自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的改善和調(diào)校上的優(yōu)化等措施，可以提高其傳動(dòng)效率、改善燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放，使自動(dòng)變速器向著高效化發(fā)展，滿足環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的要求。

3.2智能化

在自動(dòng)變速器系統(tǒng)中使用先進(jìn)的微控制單元，能夠智能感知駕駛員的行為意圖，同時(shí)自動(dòng)采集車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中的各種參數(shù)，依靠其內(nèi)置優(yōu)化算法的多參數(shù)智能控制器維持車(chē)輛工作在最佳狀態(tài)。

3.3電子化

相比液壓、氣動(dòng)或機(jī)械控制，電子控制具有明顯的優(yōu)勢(shì)：不僅響應(yīng)更迅速，還可通過(guò)傳動(dòng)系的聯(lián)合控制，改善了自動(dòng)變速器的換擋特性，比獨(dú)立控制具有更優(yōu)越的性能，有利于整車(chē)輕量化及成本的降低等。

結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)擋的汽車(chē)在市場(chǎng)上更加受歡迎，因?yàn)轳{駛它不需要特別好的技術(shù)，也不要求有長(zhǎng)時(shí)間的駕車(chē)經(jīng)驗(yàn)，總而言之就是特別的方便，所以現(xiàn)在的新手更喜歡購(gòu)買(mǎi)自動(dòng)檔汽車(chē)，變速箱是特別重要的，一旦損害就需要很多錢(qián)去修理，所以我們平時(shí)一定要注意其保養(yǎng)。自動(dòng)變速箱的出現(xiàn)的確是一個(gè)特別有益于大家的發(fā)明，人們不僅要受益于此，還要加強(qiáng)保養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)文達(dá).汽車(chē)構(gòu)造，2版.北京，清華大學(xué)出版社，2009.

[2]劉巖東.汽車(chē)自動(dòng)變速器構(gòu)造與原理解析.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.