车辆工程技术
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车辆技术
0 概述
汽车变速器作为汽车的核心部件，其质量直接影响汽车的整体性能。从汽车诞生时起，变速器便在汽车传动系统中扮演着至关重要的角。当今新能源汽车传动及变速器技术对于整车节能减排的作用，都是各汽车厂商关注和研究的课题。
1 变速器发展史
1.1 早期的汽车传动装置
汽车节油 德国工程师卡尔本茨设计出世界第一辆汽油三轮车，当时传动机构是从发动机驱动一组锥齿减速齿轮，再传动到一根轴和皮带轮上，皮带轮和驱动桥上的内齿啮合使汽车行驶，整个结构相对简单。1.2 手动变速器
手动变速器主要采用齿轮传动的降速原理，变速器有多组传动比不同的齿轮副，汽车行驶时的换挡就是通过操纵机构使变速器不同的齿轮副工作。如果在低速时，让传动比大的齿轮副工作；在高速时，让传动比小的齿轮副工作。由于每档齿轮组的齿数是固定的，所以各档的变速比是定值。一般手动变速器是由变速器壳体、轴、轴承、齿轮、离合器、换挡机构等组成，内部结构示意图如图1
所示。
图1
1.3 自动变速器
汽车变速器已由手动变速器发展为自动变速器，汽车自动变速技术取得了迅速地发展。自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车行驶速度能指挥自动换挡系统工作，自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放，并改变变速齿轮机构的动力传递路线，实现变速器挡位的变换。自动变速器种类很多，主要有液力自动变速器、电控机械式自动变速器和无极变速器。
2 变速器技术趋势发展
随着软件分析技术、微电子技术、电子控制技术、机电一体化等新技术进入汽车领域，推动汽车变速器的重大变革。自动变速器呈现电子化趋势，特别是大规模集成电路技术的发展，使微机控制发动机和变速器换挡成为可能。2.1 自动变速器小型化发展
自动变速器的技术创新是基于小型化、轻量化、提升效率的角度出发的。汽车降低耗能一个重要途径就是减轻汽车总体重量，缩短动力传动路线来使汽车节油。小型化是在保证汽车足够刚度和基本性能的前提下，更加自动化、智能化，从而提供更大驾驶空间和安全性数，
因此变速器的小型化轻量化设计更显重要。2.2 自动变速器低噪音发展
在汽车众多噪音源中，传动系统的噪声仅次于发动机和排气系统的噪声。变速器内齿轮之间的摩擦是变速器的主要声源，通过优化设计齿轮结构，运用有限元法掌握并改善箱体的振动特性，可有效降低变速器噪声，从而提升驾驶舒适度。2.3 智能型电子控制自动变速器
电子控制需借助软、硬件结合实现，由于软件易于修改，可使产品具有适应结构参数的特性。随着汽车电子化的发展，汽车传动系统的电子控制可与发动机、制动、安全气囊等系统总线联网、资源共享而实现整体控制，可进一步简化控制机构。智能型电子控制自动变速器的电子系统可在汽车行驶中对运行参数进行控制，合理选择换挡点，而且可在换挡过程中对恶化的参数进行修正。同时具有自诊断系统，可将汽车运行中的故障记录下来便于维护。利用模糊控制原理和微机控制变速器，使发动机和变速器在不同的油门开度和行驶环境下，更加平稳的工作运转。2.4 多档位自动变速器
当今自动变速器领域都呈现出多档位发展的趋势，由最初的4AT、6AT 自动变速器，正朝着8AT、9AT 方向发展。挡位的多少关乎车辆的性能、燃油经济性等多方面性能，面对市场消费者理性认知和感官感受，选择多档位相对于少档位的齿轮比分得更细，优点是加速时候平顺，顿挫感更轻。在这里还要说明一点，并不是单纯的档位越多就越好，还要根据发动机的特性相匹配，多档位的车多数应用在豪华车和商务车上。
2.5 电子控制无极变速器
无极变速器能自由改变速比，从而实现理想的变速控制，比多档位齿轮传动机构更优越。自动变速器多档化虽能扩大自动变速器的范围，但它并不安全、迅速，只在有级变速器与无极变速器之间，而理想的无极变速器是在整个传动范围内连续、无档位比的切换变速比，使变速器始终按最佳换挡规律自动变速。无级化是对自动变速器的理想追求，虽然在部分微型轿车上应用，但还需要进一步深化研究和探讨。2.6 电动机变速器
新能源电动车对传统变速器产业产生了较大的影响。多档位势必会是发展趋势，但在电动车里配装2档或3档的自动变速器，不仅可以很好的发挥电机的特性，把电机的扭矩需求减少，还有利于减少电机的体积和重量，从而降低成本。更重要的是续航里程会提升8%～10%。电动车起步加速性能很好，当时速在100公里左右再进行加速时，响应速度就很慢，如果匹配2档或3档的变速器，就可以大大改善电动车在中高速段的加速性能。未来纯电动车的普及是大势所需，而电动车搭载多速自动变速器则是未来技术趋势。
3 结束语
变速器历来是汽车产业的兵家必争之地，未来以低碳环保、经济实用、智能安全为核心发展的趋势是确定无疑的。虽然目前变速器技术的创新并不成熟，但随着汽车工业的发展和新技术的引用，变速器
技术发展势必会更加稳定和成熟。
参考文献：
[1]肖永清，杨忠敏.汽车而的发展与未来[M].北京：化学工业出版社,2004.
[2]叶勤.汽车自动变速器技术及其发展[J].重庆工院学报,2006.
变速器技术的趋势发展
刘伟波
（长城汽车股份有限公司技术中心，河北 保定 071000）
摘 要：变速器作为汽车传动系统中核心部件之一，也是当今汽车技术的核心。本文主要对汽车变速器发展史、技术趋势发展进行分析和探讨。关键词：汽车；变速器；技术
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