第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

汽車自動變速器早在1940年已經(jīng)應(yīng)用在美國通用的奧茲莫比爾汽車上，這是一臺串聯(lián)式行星齒輪結(jié)構(gòu)的液控變速器。時距60多年的今天，汽車自動變速器已經(jīng)發(fā)生了重大的變化。這種變化主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1、汽車自動變速器向多檔位方向發(fā)展，5檔或者6檔自動變速器將逐步取代4檔自動變速器的主導(dǎo)地位。檔位多使變速器具有更大的速比范圍和更細密的檔位之間的速比分配，從而改善汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性和換檔平順性。例如寶馬7系或奧迪A8裝配ZF產(chǎn)的6檔自動變速器（ZF6H26），齒數(shù)比分別是1檔4.7、2檔2.34、3檔1.52、4檔1.14、5檔0.87、6檔0.69。某款3.0升高級轎車的4檔自動變速器齒輪比分別是1檔2.78、2檔1.54、3檔1.00、4檔0.69。兩者對比，顯然ZF6檔自動變速器具有更大的速比和更小的速比級差，因此變速時也就更加平順。但是，檔位越多意味著變速器越復(fù)雜，執(zhí)行元件和齒輪數(shù)目會隨之增加，不但成本增加，體積和重量也會增大，對于前輪驅(qū)動的汽車而言還會增加動力傳動系統(tǒng)布置的困難。因此，為了縮小體積和減輕重量，要采用緊湊化設(shè)計，簡化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引入電子控制系統(tǒng)，采用輕質(zhì)材料。例如ZF6H26變速器設(shè)計基于一種名為Lepetler的齒輪設(shè)計，使6個檔位之間的齒輪大為減少，簡化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，齒輪重量減少了11公斤。整個操作界面改為線控技術(shù)，由電子信息操縱換檔。用塑料材料做油底殼及鋁合金變速器箱體，進一步減輕重量。

2、采用多電磁閥方式控制換檔，明顯改善換檔質(zhì)量。以前的自動變速器的執(zhí)行器只有一兩個電磁閥，現(xiàn)在許多自動變速器已有多個電磁閥。尤其是換檔電磁閥數(shù)量的增加使得換檔電磁閥完全取替了節(jié)氣門油壓和速度油壓對D檔位升降檔的控制。變速器上各種新的電磁閥相繼出現(xiàn)，例如正時電磁閥、倒檔電磁閥、扭力轉(zhuǎn)換電磁閥、扭力緩沖電磁閥、強制降檔電磁閥等大量涌現(xiàn)使得電控系統(tǒng)對變速器的控制范圍進一步擴大?，F(xiàn)在，一些變速器的換檔電磁閥完全負責(zé)了對D檔、手動模式、倒檔的控制，被稱為全電子控制自動變速器。模糊控制技術(shù)的設(shè)置使變速器電腦可以學(xué)習(xí)、模擬駕駛者的駕駛習(xí)慣，自動修正控制指令，使汽車進一步體現(xiàn)人性化。例如在ZF6檔自動變速器中，為了控制系統(tǒng)壓力實現(xiàn)換檔，設(shè)置了6個具有高流量特點的脈寬調(diào)制電磁閥，一個可變力(VFS)電磁閥等。中央電腦中還附加了一個名為AdaptiveShiftStrategy(自適應(yīng)式換檔)，這個系統(tǒng)持續(xù)不斷地收集行車數(shù)據(jù)，例如檔位、行駛狀態(tài)、駕駛者駕駛習(xí)慣等，通過變速器電腦學(xué)習(xí)模擬并建立起相關(guān)的行車程式，以最佳效果滿足駕駛者的需求。

3、通過改造油泵、優(yōu)化液壓控制系統(tǒng)提高變速器傳動效率。自動變速器在結(jié)構(gòu)上主要由液力變矩器、油泵和機械齒輪傳動機構(gòu)組成。由于液力變矩器通過液力使泵輪、渦輪和導(dǎo)輪工作，油泵運轉(zhuǎn)會消耗能量，加之換檔執(zhí)行元件的摩擦又會消耗能量，使得自動變速器的傳動效率低于手動變速器，因此耗油也會高于手動變速器。采用現(xiàn)代控制理論的電控技術(shù)，自動變速器的機械效率已經(jīng)大大提高。通過降低油泵的軸向和徑向泄漏來提高油泵效率，同時對整個油泵系統(tǒng)設(shè)計進行改進，可以進一步提高油泵高轉(zhuǎn)速時的傳動效率。

4、通過傳動機構(gòu)類型多樣化設(shè)計，結(jié)構(gòu)細部的設(shè)計改進，多排行星齒輪組合機構(gòu)，優(yōu)化齒輪特性參數(shù)和支承結(jié)構(gòu)等技術(shù)改進，今天的自動變速器技術(shù)已有重大發(fā)展，但是從整體看自動變速器的傳動效率與手動變速器相比仍存在近10%的差距。

 第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

1、液力自動變速器（AT）

結(jié)構(gòu)與手動變速器相比，液力自動變速器(AT)在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動變速器主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最具特點的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，直接輸入發(fā)動機動力傳遞扭矩和離合作用。

原理：泵輪和渦輪是一對工作組合，它們就好似相對放置的兩臺風(fēng)扇，一臺風(fēng)扇吹出的風(fēng)力會帶動另一臺風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力成了動能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動能的媒介，泵輪就會通過液體帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪，通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動變速變矩范圍不夠大，因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪提高效率，液壓操縱系統(tǒng)會隨發(fā)動機工作變化自行操縱行星齒輪，從而實現(xiàn)自動變速變矩。

輔助機構(gòu)自動換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停泊、后退等，所以還設(shè)有干預(yù)裝置即手動撥桿，標(biāo)志P(停泊)、R(后檔)、N(空檔)、D(前進)，另在前進檔中還設(shè)有"2"和"1"的附加檔位，用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區(qū)域分成若干個變速比區(qū)段，只有在規(guī)定的變速區(qū)段內(nèi)才是無級的，因此AT實際上是一種介于有級和無級之間的自動變速器。

2、機械無級自動變速器（CVT）

采用傳動帶和可變槽寬的棘輪進行動力傳遞，即當(dāng)棘輪變化槽寬肘，相應(yīng)改變驅(qū)動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進行變速，傳動帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正無級化了，它的優(yōu)點是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運行效率，油耗較低。但CVT的缺點也是明顯的，就是傳動帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽車，因此在自動變速器占有率約4%以下。

3、電控機械自動變速器（AMT）

在機械變速器(手動波)原有基礎(chǔ)上進行改造，主要改變手動換檔操縱部分。即在總體傳動結(jié)構(gòu)不變的情況下通過加裝微機控制的自動操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)換擋的自動化。因此AMT實際上是由一個機器人系統(tǒng)來完成操作離合器和選檔的兩個動作。由于AMT能在現(xiàn)生產(chǎn)的手動波基礎(chǔ)上進行改造，生產(chǎn)繼承性好，投入的責(zé)用也較低，容易被生產(chǎn)廠接受。AMT的核心技術(shù)是微機控制，電子技術(shù)及質(zhì)量將直接決定AMT的性能與運行質(zhì)量。我國今后的汽車自動波國產(chǎn)化將重點發(fā)展AMT。

 
    第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

隨著技術(shù)的發(fā)展以及 研究 人員的努力與創(chuàng)新，汽車廠商紛紛開發(fā)出了性能更佳，轉(zhuǎn)矩容量更大的CVT，使這項優(yōu)異技術(shù)終于得以應(yīng)用在更大范圍的轎車身上。目前，日產(chǎn)、福特、奧迪等著名汽車廠家都加大了CVT的研發(fā)力度，CVT技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)向前邁進了一大步。東風(fēng)日產(chǎn)旗下的軒逸是全球首次配置新一代CVT無級變速器的2.0Ｌ車型，由此填補2.0L級別的中高級車市場中采用新一代CVT技術(shù)的空白。搭載高效MR20DE發(fā)動機和X-TRONICCVT的軒逸，能在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，并實現(xiàn)傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配，與以往的動力總成相比實際油耗節(jié)省了20－37％。在2006年CCTV汽車節(jié)油大賽中，在2.0L排量自動擋中，軒逸以絕對性的優(yōu)勢奪冠。也正是因為采用了CVT等技術(shù)使得產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能等方面有了很大的改進。由此可見，無論是從消費者需求還是從宏觀經(jīng)濟上來講，CVT無級變速系統(tǒng)都將是未來變速系統(tǒng)的發(fā)展主流方向。

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