汽车变速器可靠性问题提出与原理分析

孙凯 郭泽辉

摘 要：随着汽车工业革命改革的深入，汽车发展经历了大致三个阶段，包括动力革命阶段和传统革命阶段以及控制革命阶段，在各个阶段中汽车变速器的可靠性都是我们必须要考虑的问题。本文系统地阐述了汽车变速器的可靠性，旨在为推动汽车行业的可持续发展，提供一定的理论基础。

关键词：电子技术;变速器;可靠性

近些年来电子技术和自动控制技术水平得到了进一步提升，在汽车变速器中汽车自动变速技术也越来越成熟，为汽车行业的发展提供了一定的技术条件支持。面对汽车自动变速器的普及，我们在汽车自动变速器的使用和保养方面存在一定的认识误区，这种现状应当引起我们的高度重视，我们要全面学习和研究汽车自动变速器的可靠性，并在此基础上实现对汽车变速器的保养维护工作，进一步延长汽车的使用寿命。

一、提出问题

从目前来看，机械式变速器仍被广泛应用于汽车中。人们生活水平的提升，对汽车的要求越来越高。虽然机械式变速器较为古老，但依然能够满足一些汽车爱好者的需求。汽车的不断发展，汽车机械式变速器的作用越来越重要，然而，在优化设计机械式变速器可靠性时，存在一系列问题。

（一）机械式变速器设计概述

发动机具备较高的输出转速，在特定的转速区存在最大扭矩和最大功率。为了使发动机性能充分发挥出来，需要安装变速装置，以对车轮实际行驶速度与发动机转速进行协调，这种装置被称之为变速器。齿轮组是机械式变速器应用的重要部分，各个档的齿轮组齿数是一定的，因此，每个档的变速比值是一个固定值。

现代化汽车设计理念与方法的发展，使很多传统手工设计方法不断被淘汰。一些相对先进的现代化设计，如计算机设计、绿色设计、逆向工程设计以及质量设计等方法不断涌现。借助这些先进的设计方法，对汽车机械式变速器结构和性能的优化都有重要的积极作用。

（二）分析存在的问题

当前，在对汽车进行整体性设计或者对汽车的各部分零件进行设计时，一般都会使用现代化设计方法。这一方法最大的优势就是能够借助一些精密的数字化运算使设计得到有效优化，实现设计的最佳功能效果，进而实现零件或者结构的设计优化，使汽车整体得到优化，实现节能与低尾气排放。所以，对汽车的变速器进行设计时，通常也使用现代化优化设计。这种方法设计的变速器，设计的功能和代表性能被优化，但其可靠性是否得到优化还是未知，需借助严密测试了解。有时候，借助现代化优化设计的变速器，性能也可能没有达到相关标准。此外，汽车也需要具备安全性与可靠性，不能盲目追求轻量化与节油效果而忽视可靠性。但是，现代化优化设计的现代化汽车，和变速器可靠性这一要求互相矛盾。所以，结构在进行轻量化设计时必须确保汽车的安全和汽车行驶的可靠性。这就需要将现代化优化设计和可靠性设计相结合。为了实现这一目的，本文在实现轻量化的同时，致力于实现机械式变速器的可靠和安全。

二、汽车变速器的组成和工作原理

市面上的汽车自动变速器的形状以及内部结构包括厂牌型号并不是完全相同的，有些甚至存在着较大的差距，但值得注意的是这些不同品牌、不同形状的变速器在组成上是基本相同的，都是通过两部分即由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的，加之我们常见的组成部分，包括液力变矩器、行星齿轮机构等。依据汽车自动变速器组成部分的功能，我们也可以将变速器分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分，这五个部分并不是孤立存在的，他们是有机地联系在一起的，在汽车变速器中发挥着各自的作用。

汽车自动变速器的工作原理在于驾驶员在驾驶车辆时往往能够通过油门来控制汽车的速度，也间接地指挥自动换挡系统，在此基础上实现了对离合器的分离与结合，这种做法是传统变速器难以达到的。而自动换挡系统的控制方式在于它可以帮助驾驶员通过机械的方式完成相关流程的自由转换，实现对油压的控制，并快速地将油压加到换挡阀的两端，进而有效地控制换挡阀，完成自动变速。

三、汽车变速器的可靠性

（一）手动变速器

在我们日常的工作和生活中最为常见的变速器就是手动变速器，这种手动变速器的换档操作完全根据驾驶者的意志来实现，其结构简单故障率相对较低。与其他变速器相比，手动变速器齿轮箱体积更小。现如今广大汽车使用者对燃油的经济性要求较高，希望能够在较小的油耗下完成汽车的驱动和使用，因此汽车制造商采取了一系列措施，提高了汽车后桥及变速器与传动功率的密度，减小了齿轮箱内的润滑油容量，提高了齿轮的温度和负荷，有效降低了油耗。手动变速器灵活地应用了空气动力学，进一步提高了燃油的经济性。手动变速器中应用了缓冲器，可以轻易地在齿轮齿尖产生剥坑的效果。同步器的广泛应用。在同步耐久性、抗点蚀、抗擦伤性能上对变速器提出了更高的要求。

（二）自动变速器

与手动变速器相对应而存在的就是自动变速器，能够在加速和减速以及换挡等功能中自动进行切换。自动变速器具有变速、平滑驾驶、轻便等诸多优点，但值得注意的是与手动变速器相比自动变速器在油耗方面相对较高。

（三）无级变速器

与自动变速器和手动变速器相比，无级变速器有其自身独有的特点，包括变速柔和舒适等等，但该变速器也存在一定的局限性，例如耗油量大、变速器内能量损失严重等等。

（四）自动变速的手动变速器

自动变速的手动变速器很受广大受众的青睐，主要原因在于它比手动变速器方便，比自动变速器节能，但也有一定的弊端在于它是在手动变速器基础上发展起来的，因此容易出现中断现象，一般应用在紧凑型车和商用车上。

（五）双离合变速器

双离台器变速器，顾名思义是指该种变速器的离台器输出轴兜是双数，都有两个。在汽车工作的过程中，两个离台器同时工作，一台用于对单数档位齿轮进行控制，另一台则用于对双数档位齿轮进行控制;双离合变速嚣的优势在于在换档过程中，它能够保持动力不切断。

总而言之，我们只有在全面了解汽车变速器的组成，以及工作原理和它的可靠性的基础上，才能够更好地发挥汽车的作用，定期对变速器的各项指标进行检查、更换，进而延长变速器的使用寿命。

参考文献

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[4]潘涛.汽车变速器可靠性分析[D].东北大学，2013.

（作者單位：河北省保定市长城汽车徐水蜂巢传动分公司）