汽车自动变速器现状及发展趋势分析

刘江 张坤 屈玉欣

摘要：自动变速器是汽车动力系统的重要部件，是发动装置动力传输主要媒介，可以将发动机的动力传输的给汽车运行上，随着发动机的不断优化和发展，变速器也正在不断优化发展。笔者针对当前汽车自动变速器的发展现状，分析未来发展趋势，为自动变速器的进一步发展提出有益的思考。

关键词：汽车;自动变速器;现状;发展趋势

随着汽车技术的不断发展，与汽车相关的配件也在不断发展，作为汽车重要部件的变速器也不断发生着变化，以汽车自动变速器为例，对其基本结构、工作原理以及存在的优缺点进行分析，并结合当前汽车发展实际深入研究其重要作用，为汽车的安全性和可持续发展性提供更大的保障。

一、汽车自动变速器的现状

首先，汽车无级变速器的现状。当前汽车所使用的自动变速器以无级变速器为主，这与传统齿轮自动变速器不同，無级变速主要使用带轮进行变速，包含固定组件和移动组件，主要原理是 V 型槽构造和金属带有效吻合，其在可移动部分实现转动的过程中，能够有效调节驱动轮和从动轮传动带的接触半径，进行传动比的有效转化。无级变速器与传统变速器相比，无级变速操作更简单，空间占有量更小。早期的无级变速器采取钢带和主从动轮实现变速，钢带负责传送，材质为钢材，对于扭矩力承担有一定的局限，稳定性也得不到保障，一般会配备在小功率车型上。上世纪60年代无级变速器技术得到飞速发展，其功率大大提高，耗能大大下降，且克服了易打滑等问题，传送钢带也采用其他材料代替，降低了使用成本。同时，在长期使用过程中不会产生热量，使其使用车型更加广泛。

其次，电动控制机械自动变速器。这种变速器最早是由日本设计并使用的，大概产生于上世纪80年代。虽然机械构造，但结构简单，生产容易，成本也比较低，关键是其工作效率高，尤其是手动变速上传输效率更高。同时，这种变速器安装比较方便，在手动变速操作中，中等变速更为方便。在20世纪80年代，我国对电控机械自动变速开展科研攻关，很多高等院校、企业进行研究，投入大量资金和人力，大大改进了其工艺和安全性。比如北京理工大学研发的3档电动控制机械自动变速器应用于新能源汽车，其加速时间降低了近四分之一，而耗电量降低了十分之一。有的企业研发了动力恢复补偿技术，在2档电动控制机械自动变速器的改造上提升了汽车运行的平稳性。

再次，双离合变速器。我国非常重视此类变速器的研发和使用，并增加研发力度和资金投入，创新了相关技术，促进其在世界范围内的传播。双离合变速器提高了发动机动力的传输效率，提升了汽车的动力驱动能力，被广大汽车企业高度重视。在汽车运行当中，双离合变速器的采取增强了换档量级，优化了换档品质，提高了传送效率。双离合变速器和传统自动变速器相比，性能更加优化。法国在这方面的研究取得成就最大，但由于当时技术的限制，并没有实现产业化。双离合变速器具有多种优势，发展前景广阔。当前使用的双离合变速器主要有干式和湿式两种。2013年，德国对双离合变速器进行升级，开发了2档变速，大大提升了续航里程，也对湿式双离合变速器进行了改造，并采取更为先进的喷式润滑系统，增强了工作效率。

最后，液力自动变速器。该变速器主要由变矩器、齿轮变速和液压操作以及控制组成，采用接触式离合器链接变速器和传动轴，并以此来实现档位变换。液力自动变速器主要使用液压耦合器，实现动力的传输，并借助齿轮来调整档位。经过长期的应用研究和完善，该变速器目前比较成熟，加之其操作简单，使用较为舒适，动力性能更加优化，被广泛使用在汽车当中。不过液力自动变速器结构非常复杂，效率相对前三种也较低，成本也较高，目前处于逐渐淘汰的地位。

二、汽车自动变速器的未来发展

第一，朝着更高品质换档方向发展。当前汽车换档更追求换档性能和舒适，汽车自动变速器的发展是在确保其安全性和控制性的前提下，追求舒适感的。自动变速器在工作中，要有效控制离合使用。另外，人们对换挡部件性能进行有效改善，或者提升相关影响因素的稳定性，能够有效提升换挡品质。控制系统参数和温度的自适应性充分体现了自适应能力，目前汽车实现实时和参数辨识的自适应控制，能够有效提升换挡品质。换挡品质受到外界不可控相关调节的影响，如自然环境的温度存在一定变化的情况下，会造成液压油的黏度产生一定的转变，在一定程度上降低了自动变速器的换挡品质。

第二，实现智能化换挡。自动变速器追求其全智能化发展，能够自主的结合驾驶人员的思想，根据驾驶环境，实现智能换挡，实现更高品质的性能，取得良好的自适应、自学习、容错处理等效果。人们为了改善自动变速器的智能化特点，逐渐研究新型的控制技术，采用统计的措施结合统计分布设计行驶环境识别系统，在系统中应用神经网络和模糊控制技术。汽车在任何不同行驶环境中，能够采用模糊规则体现出驾驶员的经验。

第三，实现自动变速器多档化。类似齿轮和轴承的摩擦、传动机构对能源需求等对变速器内部功效产生影响的情况下，变速器的外部功效不满于其传输范围。因此，人们提升变速器工作的功效，合理选择电动汽车需要的档位数，对变速器的内部和外部功效进行有效的平衡。现阶段，液力自动变速器在发展的过程中，5 挡和 6 挡变速器将会逐渐取代 挡变速器，适当增加变速器档位，能够有效地扩大速比范围，同时能够对速比进行科学合理的分配。

第四，电子控制一体化发展。电子控制自动变速器逐渐进行更加良好的发展和完善，实现综合控制、微机控制。现阶段，汽车电子技术逐渐将每个独立的汽车电子控制单元有效的合成一体。电子控制参数能够对自动变速器的工作环境和行驶环境等信号进行全面准确反映，更加全面的展现了其实际工作状况，同时在微机中储存多种不同的换挡规律，进而汽车驾驶者能够采用相关的换挡规律达到更加优质的换挡控制。

参考文献：

[1]浅谈自动变速箱油温度控制系统技术发展及趋势研究[J].武磊.数码世界.2020（05）

[2]汽车自动变速器测试机的研究与应用[J].吴飞.汽车实用技术. 2019（11）

[3]液力自动变速器的发展现状和趋势研究[J].赵阳春，朱新明，周明，郑谋.汽车实用技术. 2019（02）