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汽车自动变速器研究现状及展望

汽车自动变速器研究现状及展望

【摘要】本文介绍了国外已有的和正在研究的三种自动变速器的结构、原理、优缺及现状及发展前景，分析了我国对自动变速器的研究基础及现状，并对我国自动变速器的研发进行了展望。

【关键词】汽车，自动变速器，研究，展望

引言：汽车变速器的主要任务是传递动力，并在动力的传递过程中改变传动比，以调节或变换发动机的特性，同时通过变速来适应不同的驾驶要求。手动变速器必须根据汽车运行条件的变化，由驾驶员随时变换挡位，要求驾驶员能对离合器踏板、油门踏板及变速操纵杆进行准确地协调配合，从而保证汽车具有良好的动力性和经济性，因此手动机械变速器换挡频繁、劳动强度大、会分散驾驶员的注意力，增加了不安全因素。自动变速器能根据路面状况自动变速、变矩，具有更好的驾驶性能、行驶性能、安全性能及排放性能。欧美在20世纪40年代就开始研制自动变速器，特别是20世纪90年代初，大量的电子技术应用使得自动变速器得到了飞速发展。现在我国生产的轿车和豪华大客车安装自动变速器也已呈普及之势，近年来随着政府和企业对自动变速器的重视程度提高和支持力度的加大，我国相关单位在自动变速器研发上取得了可喜的进展。本文将对其进行综述并对下一步的研究工作进行展望。 1、无极变速器

无极变速器（eontinuouslyvariabletransmis-sion，CVT）主要部件是具有V形槽的主动锥轮、从动锥轮和传动带，传动带安装在主动锥轮和从动锥轮的V形槽中内，主动轮旋转时通过传动带将主动轮的扭矩传递给从动轮。传动带有金属带、金属链和橡胶带之分，金属带是以推的形式传递转矩，橡胶带是以拉的形式传递扭矩。早先用的是V形橡胶带，由于材料较差传递力矩小，效果不佳。1979年荷兰DAF的工程师改用金属带进行研究，并于1983年推向市场。 现在每个V形轮由一个固定锥盘和一个能沿轴向移动的可动锥

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盘组成，电控系统根据路况及驾驶员的意图来改变液力的大小，液力分别作用到主从锥轮的可动锥盘上，从而使主从锥轮传递扭矩的节圆半径连续发生变化，达到无级改变传动比的目的CVT是真正的无级变速器，它重量轻、体积小、零部件少，与AT比较具有运行效率高、油耗低的优点。主要缺点包括：技术含量高、国内研究。基础较薄弱、制造复杂、投资规模大、传动带不能承受较大的载荷且寿命短易损坏、关键零部件必须完全依赖进口。富士、菲亚特、福特都先后把CVT用在自己的汽车上，奥迪A6型2.4L轿车也装况了CVT。国内近年来也加快了对CVT研发，并已取得成效，但离产业化还有一段距离。 2、双离合器式自动变速器

双离合器式自动变速器（dualelutehtrans-mission，DCT）是由平行轴式手动变速器发展而来的，它采用两个离合器的结构，将变速器的挡位。按奇数和偶数分别布里在与这两个离合器相连的平行轴上，通过离合器的交替结合来完成换挡过程。双离合器式自动变速器继承了手动变速器传动效率高、燃油经济性好、安装空间紧凑、质量轻、价格低等优点，此外在换挡过程中不存在动力中断，所以换挡时没有明显的减速度产生，换挡迅速平稳，不仅保证了车辆的加速性，而且极大地提高了换挡舒适性。 3、可无限变速的机械式无级变速器 可无限变速的机械式无级变速器

（infinitelyvariabletransmission，IVT）亦称机械式数学超环面无级变速器，与其他自动变速器最显著的差别之一是不使用变矩器，Torotrak公司开发的IVT使用了2套离合器，驱动力由一套称为Variat的装置传递，通过锁止离合器和行星齿轮机构将动力传递至传动轴。这种IVT变速器是基于数学超环面主动盘、超环面被动盘的简单配置和在两者间运动的滚子角度连续可变而实现无限的无级变速。IVT的核心部分由输人传动盘、输出传动盘和中间传动盘组成。两个输人传动盘分别位于两端，输出传动盘只有l个并位于中间位置，中间传动盘则夹于输入传动盘和输出传动盘中问，它们之间的接触点以润滑油做介质，金属之间不接触，通过改变中间传动盘的角度从而实现传动比的连续无限的变化。

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IVT由于不使用变矩器，与其他自动变速器比较，IVT具有效率高、不易打滑、油耗低（据报道IVT要比现在的AT至少省油20%）、不需要工艺复杂造价昂贵的金属传动带、结构简单、成本较低等一系列优点，加上传递扭矩大，长时间运转也不会引起过度发热，不但适用于轿车，也适用于越野车。IVT变速器结构比CVT还简单，制造成本会比CVT还低。 结束语

通过以上的分析，笔者认为AT已经在国内外汽车上大量使用，由于该变速器缺点较多，国外已不看好，特别是国内无加工能力且对该变速器研究较少，因此也无需再花大力气跟着别人后面进行研发。AMT已装车使用，尤其在欧洲国家增长较快，国内也已开始少量使用，特别是在当前我国汽车工业所需求的高燃油经济性、低排放和充分利用现有手动变速器生产线的形势下，AMT理应受到国内各大汽车厂家的重视，因此一方面可以利用国内技术力量加快产业化进程，另一方面也可以利用国际技术资源合作开发。CVT由于其独特的特点，在轻型汽车如轿车上很有市场，已经成功地装配了一些轿车，但目前主要依赖进口，因此应进一步加快CVT的研发，开发出拥有自己知识产权的CVT。

AcMT在韩国、日本等国家早已使用，我国也开始少量使用，AcMT以其低廉的价格和良好的适用性在目前以手动挡变速器为主的我国还是很有市场前景的，我国应尽快使其产业化.DCT既可以作为自动变速器用在各种传统的汽车上，又可以作为动力藕合兼变速器用在混合动力汽车上，其应用前景非常广阔，国外现在还处于研发阶段，我国也应加紧对其进行研发。IVT代表新一代自动变速器的发展方向，国外很多大的汽车公司都在加紧研发，有的已实现产业化，因此我们要加快对IVT的研发。 参考文献：

[1]李君，张建武，冯金芝，等.电控机械式自动变速器的发展、现状和展望.汽车技术，2000（3）.

[2]牛铭奎，程秀生，高炳钊，等.双离合器式自动变速器换挡特性的研究.汽车工程，2004，26（4）.