浅议我国汽车变速器发展与前景

潘宇杰

【摘要】通过对目前各种汽车变速器的性能、技术特点进行比较，分析汽车变速器市场的现状及对汽车变速器市场的展望。

【关键词】手动变速器；自动变速器；无级变速器；双离合变速器

1.汽车变速器的现状与前景

随着国内汽车保有量持续快速增长，公路交通所消耗的石油资源占全国石油消耗总量的份额不断攀升。提供给用户低油耗并具备良好动力性能的汽车产品成为目前汽车企业追求的主要目标之一。对汽车的动力性和燃料经济性影响最大的是发动机的运行特性以及传动系统的速比和效率。

2.汽车变速器传动技术

2.1手动变速器MT

自汽车发明以来，手动变速器一直得到广泛应用。直到20世纪60年代，大部分的汽车变速器只有3个档位，只有高速档具备同步器。当时驾驶员驾驶车辆时，必须有很好的技术，才能平顺地换档。发展至今，大多数手动变速器也搭载有5档，甚至6档速率。低档速率对节约燃料有好处，加快速度需要变高速档。

2.2自动变速器AT

自动变速器自上世纪40年代开始使用，南美国制造商发展起来。当时，由于电子装置还没有发展起来，只有通过液压系统才能控制有关的操纵装置。随着时代的发展，自动变速器的档位数就像手动变速器一样逐渐增加了。由于电子操纵装置和增大齿轮的速比范围，液力变扭器仅限于在车辆启动的阶段使用。这不但对降低燃料消耗有好处，而且也改善了轿车的性能。

2.3无级变速器CVT

无级变速齿轮传动装置，是在上世纪中叶出现的。当时，由于没有合适的自动化控制操纵装置，在电子时代之前，所有的机械控制装置，最终都没有能够成功地安装在汽车上。这时，发动机的效率及行车条件都由驾驶者的行车能力来决定。直到上世纪80年代初期，CVT才首次运用在批量生产的汽车中。

2.4自动变速的手动变速器AMT

起初AMT很受人喜欢，因为价格比AT和CVT便宜得多。特别是在多档位重型卡车上，这种自动化的变速器在欧洲、北美洲占有很大市场份额。就小轿车而言，AMT却得不到广泛认可。这主要是由于换档时，会造成动力中断，这被视为不利之处。决定是否使用AMT，主要要考虑车的重量和动力传递的特性的要求。

2.5双离台变速器传动DCT

降低成本是发展任何一种变速器的主要驱动力。在AMT杀被广泛采用之后，双离合器变速器(OCT)成为了一个在AT和CVT之外的有趣选择。双离合器变速器中的零部件与手动变速器很相似。

到目前为止，干式离合器的DCT，由于成本低，一直被认为是一种对小发动机有利的选择。而湿式离合器则需要一套由油泵和油压回路来驱动离合器和换档同步器。所以，湿式离合器DCT比MT的内部损耗要多，但低于AT，更大大地低于CVT。特别是对于横置发动机传动系统更是如此。

2.6混合动力传动

混合传动是指车上有两个可交替或混合使用的动力源。在许多情况下，一台动力源是内燃机，另一台是由电池驱动的电动机。一般说来，混合动力的目的是减少燃料消耗和排放。这里，混合动力的关键问题是电动机的大小和它是从哪儿得到所需的能量。设计混合传动的主要任务是从制动中获得再生能源。所以可以获得的再生电力的多少取决于车辆载荷循环因数(即车辆停止和行驶的比例)、电动机的大小和它的特征。可以想见，最近几年有很多相关的新颖设计还在进行中，混合传动在长途运输中没有太多的好处。

3.汽车变速器的特点

3.1手动变速器

手动变速器是最常见的变速器．其换档操作遵从驾驶者的意志、结构简单、故障率相对较低，价廉枋美。

3.1.1齿轮箱体积更小。由于使用者对燃油经济性要求提高、汽车制造商提高了后桥及变速器传动功率密度、使齿轮箱内润滑油容量变小．齿轮温度和负荷提高。

3.1.2空气动力学设计改进。采用空气动力学设计可以有效握高燃油经济性。

3.1.3缓冲器的使用。容易在齿轮齿尖产生剥坑。

3.1.4同步器的广泛应用。在同步耐久性、抗点蚀、杭擦伤性能上对变速器油提出了更高的要求。

3.2自动变速器（AT）的运行特点

自动变速器能自动进行反复的加速，减速、换档等功能．具有变速平滑驾驶轻便等优点，但其在油耗方面比手动变速器高5％～15％。

3.3无级变速器（CVT）的运行特点

无级变速器虽然具有变速柔和、舒适等特点，但变速器内能量损失过大，并不节油，承载扭矩具有局限性，成本较高。

3.4自动变速的手动变速器（AMT）的运行特点

自动变速的手动变速器比自动变速器和手动变速器节能，但由于其是基于手动变速器发展起来的，具有不可逾越的技术阻碍，即动力中断现象，一般应用在紧凑型车河商用车上。

3.5双离合变速器（DCT）的运行特点

双离台器变速器拥有2个离台器和2套输入输出轴。其工作原理是：可以同时有2个挡位啮台，汽车在正常行驶时，一个离台器控制单数挡位齿轮，一个离合嚣控制双数档位齿轮；变速嚣在换档过程中，保持动力不切断。

4.汽车无级变速器的应用

在汽车无级变速器(CVT)应用方面，国内与国外车型存在的差距也正在逐渐缩小。如本田开发的MultiMate's装备在飞度轿车上，其优点表现在变速柔顺、操纵稳定性好及节约能耗方面。此外，奥迪A6、A4、菲亚特派力奥、西耶耶、周末风、奇瑞旗云、风云、QQ、东方之子也有CVT可供选择。目前装备汽车的CVT大多数采用摩擦传动，其功率小、效率低，如V型橡胶带式、V型金属带式、多盘式、滚轮转盘式等，主要通过静摩擦力实现动力传递。从V型橡胶带无级变速器到现代的金属带式无级变速器在汽车上的实际应用，期间经历了一个世纪(1886-1987)。如今，金属带式无级变速器已经装备在欧美日等国家地区生产的中小排量汽车上。近年下线的奥迪V6 2.8L轿车就装备金属链带式无级变速器，输出功率为142kw，这实际上代表现代无级变速器研发技术水平的最高成就。这种变速器变速机构的核心部件是两组带轮，根据发动机工况变化通过控制系统，改变驱动轮和从动轮与金属链(带)的接触工作半径达到变速目的。变速范围达5-6，传动效率达95％(液力AT的传动效率在87％左右)。

5.汽车变速器的发展趋势

手动变速器MT由于价格合理、燃料消耗低，估计今后手动变速器一定还会继续获得广泛的应用。为改进手动变速器(MT)的性能，汽车工业的主要精力集中在下列方面：(1)提高换档的舒适性；(2)用轻金属降低变速器的重量；(3)减少内损耗，例如使用低粘度润滑油；(4)以合乎环境保护标准的生产工艺等有效生态方案补偿成本膨胀；(5)发展能用现有设备和零部件相兼容的双离台器变速器的生产平台。上述提到的情况，同时适用于前轮和后轮驱动车辆的变速器。

为适应城市越来越多的汽车增长量和繁忙的交通情况，自动变速器将被广泛开发和应用已达到提高效率，降低油耗的效果。其发展趋势是：(1)提高传动效率，以提高油经济性，强化驾驶性能；(2)复杂精密的电子控制；(3)提高驾驶的舒适性；(4)保障行车安全。[科]

【参考文献】

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