汽车变速箱技术

杜鹏，王馨宁

（1.潍坊工程职业学院，山东 青州 262500；2.潍坊博海学校，山东 潍坊 261000）

使用维修

汽车变速箱技术

杜鹏1，王馨宁2

（1.潍坊工程职业学院，山东 青州 262500；2.潍坊博海学校，山东 潍坊 261000）

∶文章主要介绍汽车市场自动变速箱的发展现状，并重点对比了传动自动变速箱、双离合式变速箱和CVT连续可变传动比变速箱的优缺点。

∶发动机；变速箱；双离合

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.082

CLC NO.: U463.212Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-238-02

引言

目前，家用市场所用的变速箱种类繁多，让人眼花缭乱，常见的有大众主推的可满足经济性和驾驶乐趣的DSG双离合式变速箱，丰田、本田等日本厂家发扬光大的CVT变速箱技术，当然还有使用范围最广的传统自动变速箱系统（AT）。下面，我们就来了解一下不同结构变速箱的发展现状。

1、传统自动变速箱（AT）

AT是英文Auto Transmission的缩写，中文名为自动变速箱。该变速箱主要利用控制系统来实现对行星齿轮和液力变矩器的调节，实现变速箱不同档位的切换。常见的4AT是指该变速箱含有4个自动前进档位（不包括倒档），6AT则含有6个自动前进档位。发动机在实际的运行过程中，变速箱会根据驾驶员的油门深度和发动机当前转速来调节不同档位。

主要的工作原理：提前设计好一套完整的智能控制系统，当驾驶员将油门踩到底时，系统自动将档位降低实现高转速下的高动力输出要求；驾驶员所踩油门开度基本不变时（如高速公路行驶过程中的定速巡航），此时变速箱自动调节到高档低转速模式，来达到最佳燃油经济性的目的。

传动自动变速箱的优点：与配备手动变速箱的汽车相比，免去了驾驶员频繁踩离合和换挡的麻烦（特别是市区堵车或多红绿灯路段），提高了驾驶员的舒适性，降低了新手驾驶员的汽车操控难度。

缺点：（1）汽车的提速较慢，没有手动汽车提速快；（2）油耗相比手动变速箱要稍高；（3）较低前进档位的自动变速箱，驾驶过程中会有明显的顿挫感。

目前市场上较为常见的自动变速箱类型有4AT和6AT，但由于不同厂家的设计理念和技术特点不同，不同厂家研制的4AT或6AT变速箱整体表现还是有着较大的差距。通俗点来讲，如果自动档位越多，则发动机运行过程中越平顺、经济性表现也越好（如宝马的8AT技术、奔驰的9AT）。近期，福特公司与通用在前期合作开发6AT和8AT的基础上，正在积极的开发10AT自动变速箱。

2、双离合式变速箱（DCT）

法国人阿道夫加尔奇首先提出了双离合变速箱技术，双离合变速箱技术是指变速箱配备了两个离合器，一个离合器与单数档位相对应，另一个离合器与双数档位连接。利用此技术大大降低了手动变速箱在离合器切换档位时的动力暂时中断，避免动力突然输入带来的冲击，使得整个换挡过程更加的平顺和静音。2003年大众汽车在自己的高尔夫车型成功将双离合变速箱推广开来，国内的迈腾、帕萨特和速腾均有运用。

根据变速箱的冷却方式可以分为干式双离合变速箱（以大众DSG为代表）和湿式双离合变速器（沃尔沃的Geartronic手自一体）。干式双离合变速箱是指在发动机变档过程中直接依靠离合器从动盘的摩擦片来传递扭矩和动力，与湿式双离合器相比减少了液压冷却系统，降低了整套系统的成本和质量，但是它也存在着较明显的先天不足，产生的热量完全依靠零部件本身来进行散热，当汽车运行在拥堵路段需要频繁的换挡易造成温度过高，带来可靠性方面的隐患。湿式双离合变速箱的冷却方式为液体冷却，散热效果更好，保证了重量零部件不会因为温度过高影响可靠性。因此在一些配备了大马力或功率较高的发动机上一般匹配湿式双离合变速箱。

双离合式变速箱与传统自动变速箱相比优点相当明显：（1）双离合器结构实现了动力的无缝衔接；（2）双离合器使得换挡时间极短，提高了发动机动力的利用率；（3）换挡过程中的动力损失明显降低，提高了燃油经济性，降低了实际油耗；（4）利用电子技术可以实现多种驾驶模式的切换。

缺点:1、低速顿挫，特别是市区行驶过程中顿挫感明显，部分企业针对这一问题在双离合变速箱上增加了液体变矩器，来提高变速箱在低速时的表现；2、使用过程中零部件温度高，可靠性相对较差，发动机异响。

3、CVT连续可变传动比变速箱

CVT连续可变传动比变速箱利用两组锥轮配合传动带实现了发动机不同传动比。CVT变速箱与其他变速箱相比最明显的区别：没有固定的传动比，实际传动比值是连续的、不间断的。

CVT变速箱的优点：（1）没有固定的传动比，使发动机实际的传动比更加精确，不用固定在某一个值上，保证发动机始终处于最大功率点的转速上面；（2）在任何情况下的变速或者说改变传动比，都是没有任何冲击的，保证了发动机运行的平顺，全程没有任何的动力中断；（3）整个系统零部件较过去的自动变速箱数量少，重量较轻，提高整辆车的经济型，虽然绝对的传动效率不如（手动和传统，主要跟锥轮和传动带的摩擦有关），但在整段行驶的综合效率更高。（手动某一经济转速巡航时，CVT可能略逊于手动变速箱-某一点、某一个小区间）；（4）特别适合匹配在小型车上边，即小型横置两轴（输入和输出）变速箱的车型。

缺点：（1）油耗在某一经济点或经济区间转速时逊于手动变速箱；（2）很难承受特别大的扭矩，这主要是由于CVT的传动系统为传动带配合锥轮的摩擦，不是齿轮啮合，扭矩过大将会打滑。

如果你想体验手动变速箱的驾驶乐趣，CVT带有手动模式。该模式是指供应商提前设置了几个固定的传动比，分别与不同的档位一一对应，在切换成手动模式时可根据需要在不同档位之间进行切换。理论上CVT手动模式加速不如自动模式加速快，这主要跟自动模式条件下可以保持很高功率的转速点，手动模式需逐级改变。此外，带有CVT手动模式，下坡可实现有效制动和并提供换挡乐趣。

4、总结

AT变速箱可靠性高、适用范围广，但油耗相对较高；DCT双离合式变速箱保证了动力连续性，降低了换挡顿挫感，但可靠性还不能够完全保证；CVT变速箱传动比更精确，经济性更好，但不适合用在大功率和大扭矩的场合。整体来说，三种自动变速箱各有各的优点和不足，现在还没一种自动变速箱能够完全代替其他变速箱。

Automobile transmission technology

Du Peng1, Wang Xinning2
(1.Weifang Engineering Vocation College, Shandong Qingzhou 262500; 2.Weifang Bohai School, ShandongWeifang 261000)

This paper mainly introduces the development status of automatic transmission in the car market,and compares the advantages and disadvantages of transmission automatic transmission,dual clutch transmission and CVT continuous variable transmission ratio transmission.

engine; gearbox; dual clutch

∶U463.212

∶A

∶1671-7988 (2016)09-238-02

杜鹏（1984-），男，研究生，就职于潍坊工程职业学院。主要研究方向为工程机械。