重型汽车液力机械自动变速器应用分析

赵明　李辉　闫波

摘要：随着改革开放和国民经济的蓬勃发展，城市化进程中的基础设施建设和城区建筑改造项目成为了各大省份和地区的重点工程，因此社会对于重型汽车的需要也开始逐步加强。文章从对重型汽车中的液力机械自动变速器进行研究，为重型汽车的发展和质量提升做出探讨。

关键词：重型汽车；液力机械；自动变速器

我国城市化进程的不断推进为重型汽车的发展提供了挑战和机遇，与此同时也让重型汽车行业的市场竞争环境更加严峻。目前我国生产的重型汽车的变速系统有一部分还停留在手动的阶段，由于国内对自动变速系统的核心技术研究尚未完善，因此在重型汽车自动变速器的开发过程中既没有自主知识产权作为基础，也没有对当前的国际市场环境进行彻底的调查。重型汽车使用的环境情况通常不可预料，而且需要驾驶员换挡的机会非常多，会引起驾驶员的疲劳感和感受迟钝，因此开发重型汽车的自动变速器的开发已经成为迫在眉睫的研究进程之一，不仅能对提高重型汽车的使用效率，还能提高车辆性能和驾驶员的操作安全。

一、重型汽车液力机械自动变速器发展现状

我国目前生产的液力机械自动变速器应用的设备主要依靠进口或是中外合资企业才能生产，其中的核心技术往往掌握在发达国家的手里，因此我国自主生产具有液力机械自动变速器的重型汽车形成了一定的阻碍。汽车的换挡技术往往是汽车的核心技术之一，对汽车的经济性和动力性都有促进作用，也是为提高重型汽车行驶安全做出保障的基礎技术之一。由于外国自动变速器技术的封锁，我国只能根据不同车辆的行驶情况进行相关技术的开展自主研发，确定车辆在不同情况下的换挡点和换挡策略，摸清不同车辆不同情况下的换挡规律，实现重型汽车的自动换挡技术创新。国外对重型汽车换挡的研究开展较早，并且已经进入到了生产应用和实践的阶段，而我国虽然已经开展了换挡技术的开发，但是还处于深入研究的阶段，与国外的换挡技术仍然有很大的差别和距离。因此我国在面对国际上的行业市场竞争和国内的重型汽车自动变速器需求，加深自主研究成果才是新时期下发展城市化进程的当务之急。我国目前正在加大对重型汽车液力机械自动变速技术的研究时期，开展对液力机械的质量和效率，可以为我国的城市化施工进行有效的推动和保障。

1重型汽车液力机械自动变速器的应用类型分析

重型车辆的自动变速器结构机制可以从以下类型中进行自动变速器应用分析。

首先，由行星齿轮结构的变速器和液力变矩器串联形成的自动变速器结构，美国和德国的重型汽车企业生产的自动变速器设备，这样的结构能够实现设备构件紧凑、换挡过程平稳、利于变速器系列化的形成得以在很多汽车企业中应用。

其次，有固定轴式结构的齿轮变速器和液力变矩器串联形成的自动变速器机构，上海某一款自卸车所采用的自动变速器机制，也是很多型号的坦克装甲设备上使用的自动变速器。

最后，是德国使用较为广泛的自动变速器类型，双流液力机械自动变速器，这种变速器类型结构在传动的过程中会将行星齿轮结构和液力变矩器形成并联的状态，之后在和机械自动变速器进行串联，同时将车辆并联的区域发动机的一部分形成变矩器的传递模式，而其他区域用行星齿轮结构进行传递，同时兼备两种传动方式的优势，因此被称为双流液力机械传动形式的重型汽车自动变速模式，设备中并联的部分被称作液力机械变矩器。

2重型汽车液力机械自动变速器的发展现状分析

重型汽车液力机械变速器在国外的发展是由传统的汽车变速器生产过程中研发出来的，其主要代表的国家有美国、德国、日本等，其中具有该项技术的优势企业也不是很多，以下会对将重型汽车液力机械自动变速器的企业进行分析。

艾里逊变速箱公司（Allison Transmission in China）生产的自动变速系统是由美国通用汽车企业下的子公司研制开发的，在二十世纪初期为美国的军用机械和多种型号的汽车生产变速设备，渐渐成为了生产变速器的专业厂家。在二十世纪五十年代中期，艾里逊变速箱公司推出了世界第一台可以用于公共汽车以及卡车中使用的自动变速器系统。目前艾里逊变速箱公司在全球有四个大型的生产厂家，用于国际上的汽车变速器是市场供给。艾里逊变速箱公司的变速器分为不同车辆的系列，包括消防车、油田、课程、越野、公路等等，并且在二十世纪中期进入到了中国的重型汽车市场，并且在水利工程、海港用车、矿山车辆等方面扩大的国际市场。艾里逊变速箱公司已经开发了第四代变速控制系统，电控单元的芯片也增加了合理的内存，从软件的和硬件的角度实现了性能的提高，在屏幕的选择上使用了按键触摸的形式，增加了相关的预警和警报功能，比如会对油箱的寿命和变速器的健康进行检测和控制。

艾里逊变速箱公司生产的卡车变速器别分为两个系列，其中档位的设置也有所不同，其中七个档位的设置属于国际目前的领先水平，采用了模块化的设计方式，由输入、输出、齿轮箱、电液控制系统、辅助装置以及外部电子控制系统组成，使用了脉宽调制的电磁缓冲技术，具备换挡稳定和反应灵敏等特点，能与重型车辆的发动机设备进行及时的协调，同时兼容的良好通讯系统能将汽车的整体构建进行优化。

弗里德里西港ZF股份公司成立于二十世纪初期，在设立五年之间就已经在市场中供应了二十万台左右的不同型号和类型的变速设备，公司生产的产品种类也囊括了不同型号的车辆。弗里德里西港ZF股份公司生产的产品被是用在了轿车、商务车、军用车以及其他关于工程、农用、建筑的大型机械中。其中使用最为广泛的自动变速系统是AF-Ecomat系列的变速器。AF-Ecomat系列的变速器是一种可以用于两栖环境内的重型车辆液力机械自动变速设备，既可以在民用环境下保障工程的质量和效率，也能为军用工程提供较好的安全措施和系统构件。AF-Ecomat系列的变速器中的缓冲系统为重型车辆的安全性提供了保障，档位点也可以根据不同环境下车辆承受的符合进行调整，让车辆和发动机之间的匹配更加科学合理。

德国福伊特集团生产的自动变速设备是专门为大型的车辆设计并研制的，二十一世纪以来我国使用该集团产生的自动变速设备已经超过总体车辆数据的百分十二十以上，目前已经有近万台的液力机械自动变速器被应用在我国各品牌的大型客车之中。德国福伊特集团所采用的创新设计能够在保障产品经济性的同时维护车辆的运行稳定。首先是集成式的结构设计，德国福伊特集团研制的汽车自动变速器将油管、缓速器、滤芯以及其他的线路都设计成集成的形式，将之放在变速器的本体之内，形成了便于安装的自动变速装置。德国福伊特集团设计的自动变速装置还有着强大的数据处理系统，能够在设备的数据后台之内记录汽车发生的各种状况，在自动变速装置全寿命期间形成完善的TCU动态信息，如车速、历程、制动情况、油门开合以及离合器出现的磨损量等，车辆管理人员可以通过对记载数据的分析为驾驶员更好的提高车辆行驶效率做出贡献。

结束语：

我国目前已经在各大高校开展了很多变速器研制相关的科研工作，同时也取得了一些科研成果，但是从真正的核心技术来看，我国对于进口的依赖情况还是不能消除。我国自出研发重型液力机械自动变速器的情况不容乐观，而能够提高装置效率和质量的研发工作更是少之又少，因此我国还需要根据国家的实际情况加大自主研发力度，形成可以不依赖模仿和进口的重型液力机械自动变速器生产线。