汽车自动变速器的发展现状及展望yuhao

1、 汽车自动变速器的发展现状及展望【摘要】随着科学技术的不断进步，汽车工业相应得到了迅速发展。如何快速而平稳地把发动机的动力传递到驱动车轮上，是影响汽车操纵方便性与平顺性的关键之所在，要想解决好这些问题，首先要了解自动变速器技术特别是液力变矩器等相关技术的发展。 汽车自动变速器目前在国际上已成为发展趋势。与传统的手动变速器相比,汽车自动变速器在节能、可操控和驾驶舒适性等方面有显著优势。因此,自动变速器在汽车工业发达国家和地区的市场占有率越来越高。当前,自动变速器在美国汽车市场上的占有率接近90%,在日本汽车市场上占有率在80%以上,在欧洲乘用车市场上占有率在50%以上,而在我国目前6000多万辆

2、的汽车保有量中,自动挡车约占10%以上。在美国,AT(液力自动变速器)占有绝对优势。这主要是因为其自动变速器发展较早,消费者要求汽车必须操控简单,驾乘舒适,且对油耗并不敏感。这种消费习惯造就了美国以AT为主的自动变速器市场。欧洲消费者注重驾驶体验和驾驶乐趣,喜欢手动操控对机械带来的控制感,并且对油耗比较看重,所以自动变速器发展空间一直不大。具有节能和运动特性的DCT(双离合器式自动变速器)出现后,立刻成为欧洲市场的宠儿。日本是世界上CVT(无级变速器)装车率最高的市场。日本消费者对CVT这种可以使发动机一直工作在同一转速区间保持低噪声并连续加速的变速器青睐有加。在我国,自动变速器市场近些年每年

3、都在以20%的速度增长,但毕竟起步晚,基础薄弱,大量自动变速器仍然依赖进口。自主品牌企业开发了一些新产品,但多数没有形成产业化,产品技术路线也不是十分清晰。【关键词】发展 分类 生产厂家 注意 使用规则一自动变速器技术的发展目前汽车所使用的自动变速器大致可分为三类：一类是由液力变矩器、行星齿轮机构及电液控制系统组成的液力自动变速器；一类是由传统固定轴式变速箱和干式离合器以及相应的电液控制系统组成的电控机械式自动变速器；另一类是无级自动变速器。1.1 液力自动变速器液力自动变速器其基本形式是液力变矩器与动力换挡的旋转轴式机械变速器串联。这种自动变速器的主要优点有：液力变矩器的自动适应性使其具有无

4、级连续变速及变矩能力，对外部负载有自动调节和适应性能，从根本上简化了操纵；液体传动本身特有一定的减振性能，能够有效地降低传动系的尖峰载荷和扭转振动，延长了传动系的寿命；汽车起步平稳，加速迅速、均匀、柔和；提高了乘坐舒适性与行驶安全性；车辆的通过性好。 1.2 电控机械式自动变速器这是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级式机械自动变速器。机械式自动变速器是在普通固定轴式齿轮变速器的基础上，把选挡、换挡、离合器操纵及发动机油门操纵由控制器完成，代写毕业论文实现自动变速。基本控制思想是：根据汽车运行状况、路面情况和驾驶员的意图，依据事先制定的换挡规律、离合器接合规律及发动机油门变化规律，对变速器进行

5、最佳挡位判断、离合器动作控制及发动机油门动作控制，实现发动机、离合器及变速器的联合操纵。 图2 电控机械式自动变速器结构简图由于机械式自动变速器是非动力换挡，变速器输出扭矩与转速变化比较大，易造成冲击比较大，以及换挡期间动力中断等缺点，必须对其进行改进，因此提出了扭矩辅助型机械自动变速器和双离合器式机械自动变速器。前者通过辅助齿轮机构来实现，后者使变速器相邻挡位的扭矩传递，分别受控于两个独立的离合器，这样可以实现动力不中断换挡。1.3 机械无级变速器前面提到的两种自动变速器都是有级或分段无级自动变速、无级变速器、带式无级变速器利用由许多薄钢片穿成的钢环，使其与两个锥轮的槽在不同的半径上“咬和”

6、来改变速比，以达到无级变速的性能。它克服了前面两种自动变速器固有的齿轮传动比不连续和零件数量过多的缺点，具有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点，实现了无级变速。由于CVT 是摩擦传动，导致效率低，所使用的传动链制造技术难、加工精度要求较高，使用的材质要求更高，维修更是困难，对这些难点仍在继续攻关中。 图3 机械无级变速器的结构简图1.4 液力变矩器+AMT 的自动变速器将液力变矩器（TC）与固定轴机械式齿轮变速器(AMT)组合，得到一种新型的自动变速系统，即：TC+AMT。TC 与AMT 共同工作，不但具有AT 的优点，大大提高了军车的通过性、越野性操纵方便性，而且具有成本低与易制造的特

7、点。在保证汽车动力性、燃油经济性、操纵方便性等特性外，还可以实现发动机、液力变矩器和机械式自动变速器合理匹配，找到最佳工作点，达到总体效果最佳，不仅越野性、通过性好、操纵方便，而且使影响乘坐舒适性的冲击度最小，具有良好的乘坐舒适性。是一种具有良好发展前途的自动变速器，世界各国正致力于此项技术的研究和开发。1.5 带闭锁与滑差的TC+AMT 的自动变速器液力变矩器具有的起步平稳、减振、通过性和乘坐舒适性好等优越性能，但最大的缺陷是效率低，为了提高液力变矩器的传动效率，而采用了闭锁与滑差技术。它是指在液力变矩器的泵轮与涡轮之间，安装一个可控制的离合器，当汽车的行驶工况达到设定目标时，控制离合器将泵

8、轮与涡轮按设定的目标转速差传动（即滑差控制）或锁成一体（即闭锁控制），液力变矩器随之变为半刚性或刚性传动，这样做一方面提高传动效率。闭锁后消除了液力变矩器高速比时效率的下降，理论上闭锁工况效率为1，从而使高速比工况效率大大提高；另一方面，在液力传动向机械传动转换过程中，由于采用滑差控制，不但扩大了液力变矩器的高效率范围，而且可以使传动系从液力传动平稳地过渡到闭锁后的刚性传动，特别是在闭锁开始和闭锁低速阶段，可以吸收由于闭锁产生的部分振动和冲击，按照滑差和闭锁的控制规律，使得涡轮转速逐步接近泵轮，大大减少了冲击和振动，使得乘坐舒适性得以提高。二、自动变速器的分类1.按驱动形式分类前驱动式自动变速

9、器横置前驱动自动变速器前驱动自动变速器除了具有与后驱动自动变速器相同的组成部分外，在自动变速器的壳体内还装有差速器。因此又称自动驱动桥。它主要用于小排量中低挡车辆。如富康、标致,捷达、千里马、花冠、威驰、奇瑞等。美国车中等排量多采用L型前驱动自动变速器，其最大特点是变矩器与变速器输入轴不在同一直线上，而是通过链条传动，从而有效减少了放置的空间。它主要用于中等排量前驱动车型，如上汽别克、福特金牛、沃尔沃S80等      纵置前驱动自动变速器纵置前驱动自动变速器的结构和布置与后驱动自动变速器基本相同，只是在侧面增加了一个差速器，如奥迪、帕萨特和克莱斯勒君王

10、等。后驱动式自动变速器后驱动自动变速器的变矩器和齿轮变速器的输入轴及输出轴在同一轴线上，发动机的动力经变矩器、自动变速器、传动轴、后驱动桥的主减速器、差速器和半轴传给左右两个后轮。这种发动机前置，后轮驱动的布置型式，其发动机和自动变速器都是纵置的，因此轴向尺寸较大，在小型客车上布置比较困难。它是一般大型豪华车上常采用的布置型式，如奔驰、宝马、凌志430、卡迪拉克5.7、林肯城市等。四轮驱动式自动变速器四轮驱动自动变速器常在越野车及部分豪华车上使用，如奥迪A8、路虎等。2.按控制系统分类按控制系统分类，可分为电子控制自动变速器和液压控制自动变速器。不难看出，液力控制自动变速器与电子控制自动变速器

11、在控制原理和组成上没有本质的区别。不同之处在于电子控制自动变速器将原先由拉线、调速器等为液控变速器提供换挡重要信号的机械结构改为依靠电子传感器、电脑等电子元件提供，从而大大增加了变速器的使用及舒适性能。三、自动变速器的主要生产厂家目前世界上自动变速器制造厂家主要有十家,所有整车制造厂都是根据需求从这十家自动变速器制造厂中选配相关产品用于本厂制造的车辆。采埃孚（ZF）采埃孚是欧洲最大的自动变速器生产厂家，宝马、奥迪、大众、捷豹、保时捷、雷诺、标致、雪铁龙等许多高档乘用车均装配该公司生产的自动变速器。埃信（AISIN-WARNER）埃信是目前日本第一大变速器制造公司，丰田汽车公司生产的乘用车全部采

12、用该公司生产的自动变速器。杰特寇（JATCO）杰特寇作为全球第三大自动变速器设计制造商，与国内多家汽车生产厂均有合作。日产、福特、华晨中华、大众POLO、上汽通用等品牌都采用过该公司生产的自动变速器。通用（GM）、克莱斯勒（CHRYSLER）、福特（FORD）美国三大汽车及变速器生产厂，其生产的变速器全部为自己使用。三菱（MITSUBISHI）三菱生产的自动变速器广泛应用在三菱、现代、起亚等品牌的自动挡乘用车上。本田（HONDA）本田作为唯一采用平行轴式自动变速器的生产厂家，其生产的自动变速器全部为自己使用。大众（Volkswagen）大众主要生产01N、01M等小排量自动变速器，主要使用在桑

13、塔纳、捷达等自用小排量乘用车上。雷诺、标致、雪铁龙（联合开发）雷诺、标致、雪铁龙三家联合开发出AL4型自动变速器，目前东风神龙、东风标致旗下乘用车全部装配该款变速器。四、国内外装配自动变速器比例目前国际上高档乘用车装配自动变速器已占到90%、中档和低档乘用车分别接近60%和40%。国内目前在高档乘用车上装配自动变速器的比例为80%，中档和低档乘用车的装配比例分别为38%和10%。五、发达国家自动变速器维修模式1.流水线、翻新再制造（循环更换）自动变速器生产厂家采用回收以后自行翻新再制造的方式维修，全过程均采用流水线式生产。该模式通常为各厂家只维修本厂品牌的自动变速器，而不维修其他品牌的变速器。

14、2.专业维修的厂家由专业的维修厂维修各厂家生产的自动变速器，并不对品牌有严格限制。3.品牌代理由整车厂授权旗下4S店进行维修、更换总成。六、国内自动变速器维修现在常用维修模式1.自动变速器专业维修厂同国际上所采用的模式一样，由授权专业维修厂维修各厂家生产的自动变速器，而不只是对单一品牌进行维修。2.品牌代理由整车厂授权旗下4S店进行简单维修,总成维修由专业授权维修厂家完成。3.小规模、低成本维修这是指一些不具备专业维修工具和检测设备的小型公司采用小规模、低成本的方式对自动变速器进行简单的维修，维修质量很难得到保证。七、提高自动变速器一次修复率的方法1.人员素质、技能培训；2.原厂及生产厂技术资

15、料配备；3.正厂零配件供应及合理使用；4.加强整车及自动变速器相关系统的检测维修；5.利用现代化高科技维修检测设备；6.利用专业人才及流水线式维修生产；7.加强装车标准步骤培训,避免二次损坏；8.加强售后服务追踪及信息反馈加强；9.加强使用者的相关培训八、自动变速器安装注意事项安装变速器时应首先保证自动变速器控制电路工作完全正常、符合厂家标准。用专用冷却油路清洗机彻底清洗相关冷却油路，检查油冷却器流量，确保其中无污物，并按规定力矩上紧冷却油管接头。有些车型大修自动变速器后必须更换自动变速器散热器。检查冷却器流量的步骤如下：1.拆下自动变速器经过冷却器后的管道油路，并在拆开管路下放置一有刻度的容

16、器。2.使发动机在N挡怠速运转。3.若油液流动出现间断或超过20s才收集到1L油，应更换冷却器。4.若流量正常，重新装回冷却管油路，然后补充自动变速器油至适当油位；注意使流出的自动变速器油不要超过1L，以免自动变速器内部发生损坏。5.变矩器须用专用仪器彻底清洗测试，未能彻底清除其中的铁屑和残留污物时，必须更换全新或翻新的变矩器。6.检查飞轮及变矩器安装孔是否合格，变速器定位销是否齐全，按厂家规定扭紧力矩。7.检查换挡杆及相关拉线调节是否适当，应符合厂家标准，必要时接油表调整。8.检查真空控制阀的真空管路是否调节好，真空度应符合厂家标准，必要时接油压表调整。9.检查自动变速器安装座及各联轴器是否

17、合格。10.清洁油尺及油尺管，更换其密封圈。11.加入厂家规定等级的自动变速器油，特殊型号变速器应添加原厂专用油，并将换挡杆在各挡位停留5s左右，以确保油液彻底进入油路中。12.按厂方规定检查自动变速器液面，不足应补充至适当液位，有些自动变速器是双腔的应分别加入厂家规定之油液。13.进行路试，检查自动变速器工作状况是否良好（有些自动变速器需要完成“自学习”过程）。用厂家规定专用检测仪观察各项数据是否符合标准。根据原厂规定，按时更换自动变速器油及滤芯。自动变速器大修后（或新车），行驶里程在3000km内避免大负荷加速，车速不可超过120km/h；7000km后可以正常行驶。九、自动/无级变速器使

18、用规则1.自动变速器使用规则P挡为停车挡在停车和启动车辆时，应将变速杆置于此挡位。变速器置于此挡时，其内部锁死，车辆将不能移动。在使用此挡位时应将刹车踏板踏下，禁止在车辆移动中挂入此挡。R挡为倒车挡在挂入R挡前，一定要确保车辆完全停止不动，且要踩下刹车踏板，禁止车辆在移动中挂入此挡。N挡为空挡将变速杆置于此挡位可以启动车辆，但车辆不能行驶。如果车辆因故不能行驶需拖车时，必须选择此挡位，且时速不得超过40km，并不得长距离拖行（一般不应超过50km），以免损坏变速器。推荐拖车时最好将驱动轮架起。D挡为前进挡这是正常行车时的排挡位置，置于此挡位变速器可根据驾驶员的需要自动升挡或减挡。在挂入D挡前要确保车辆完全不动。5、4、3挡前进挡在此挡位变速器最高只换入所显示挡位，在丘陵地区或山区通常使用此挡位，以避免变速器频繁换挡，注意车速不超过120km/h。2挡和1挡前进挡2挡可提供较大的发动机制动力及扭力，1挡可提供最大发动机制动力及扭矩。当长距离上下陡坡、泥泞路段时，应根据路况选择此两挡位，以防车辆失控，但不可长时间使用。E经济模式此模式比较常用，选用此模式变速器升挡较早，以达到经济省油的目的。S运动模式选择此模式变速器会在发动机转速较高时才