引言
现代汽车技术的不断发展是自动变速箱发展需求成为关键所在。自1939年第一台液力机械式自动变速箱在美国GM公司首次出现至今,自动变速箱技术处于快速发展的进程之中。而随着整个市场对汽车舒适性程度的要求更高,这也就使得传统的手动变速箱本身已经难以适应市场的需求所在。近几年来,自动变速箱技术能够在满足操作需求的同时,让节能环保需求得以被运用到技术之中。目前国内外的汽车上装备的自动变速箱主要有四种型式,分别是:液力自动变速箱(Hydraulic Automated Transmission,AT)、电控机械式自动变速箱(Automatic Mechanical Transmission,AMT)、无级自动变速箱(Continuously Variable Transmission,CVT)、双离合自动变速箱(Dual Clutch Transmission,DCT)[1]。1汽车自动变速箱技术的运用现状分
析
液力自动变速箱通过液力系统、机械式的齿轮变速以及操纵杆系统来对整个液力系统与齿轮结构相结合,以此来达到变速目的。而在AT发展的70多年时间里逐渐在自动变速箱领域占据主导地位。近些年国
内各汽车公司在自主研发的同时,也在努力寻求和国外的技术合作,盛瑞动力传动工程技术研究中心在2007年引进了拥有完全自主知识产权、达到国际一流水平的乘用车8AT项
目。
在一般情况下是将手动变速箱与离合器融合为
一体,以此来实现档位的切换。我国从20世纪80年
代初开始了对AMT的研究,虽然在技术理论上与国
外差距不大,但在制造工艺、产品质量以及产业化等
方面与国外存在较大差距,不过随着国内各汽车厂
家投入力度的加大,这一情况有所改善。目前,在一
汽、重汽研制出的重型AMT已经分别在一汽解放
J6、重汽豪沃A7上成功装配。此外,我国首款拥有完
全自主知识产权的轿车AMT也已顺利投产
。
无级别的自动变速箱通过使用机械传动、液压
控制、电子系统以及档位结构四个部分。它采用两个
可改变直径的传动轮中间套上传动带的机构进行传
动。无级变速传动最早出现在19世纪90年代,至今
已有120年的历史。现今国内无级变速器(CVT:
Continuously Variable Transmission)的研制已经从仿
造阶段进入创新阶段。与有级式的区别在于,它的变
大众dsg变速器速比不是间断的点,而是一系列连续的值,譬如可以
从3.455一直变化到0.85。CVT结构比传统变速器
简单,体积更小,既没有手动变速器的众多齿轮副,
也没有自动变速器复杂的行星齿轮组,主要靠主、从
动轮和金属带来实现速比的无级变化。其原理是大
小不一的几组齿轮在操控下有分有合,形成不同的
速比,像自行车的踏板经大小与链条带动车轮
以不同的速度旋转[2]。由于不同的力度对各组齿轮
产生的推力大小不一,致使变速箱输出的转速也随
之变化,从而实现不分档次的徐缓转动
。
双离合自动变速箱(DCT)的组成部分为:动力
输入、传动结构、从动结构以及动力输出这五个部
分。20世纪末期,随着DCT的不断发展,汽车厂家关
注度也随之呈现出上升趋势。其中大众的DSG变速
箱作为应用最普遍、最适合量产的双离合器技术走
在了前列。此外,奥迪的S-Tronic变速箱、保时捷的
PDK变速箱、宝马的DKG变速箱、福特和沃尔沃的
DOI:10.16525/jki14-1134/th.2017.12.58总第176期
2017年第12期
机械管理开发
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total176
No.12,2017
收稿日期:2017-07-13
作者简介:张星辉(1985—),男,毕业于天津理工大学,硕士学
位,工程师,现从事变速箱设计工作。
试析汽车自动变速技术的现状及发展趋势
张星辉
(中国重汽基团大同齿轮有限公司,山西大同037305)
摘要:主要分析了汽车自动变速箱技术的运用现状,主要包括AT、电控的机械式自动变速箱、CVT、DCT的
发展及运用等现状,并结合我国国内自动变速汽车的市场前景,对AMT技术的研发优点进行了分析。
关键词:汽车自动变速技术现状未来趋势
中图分类号:U463.212文献标识码:A文章编号:1003-773X(2017)12-0133-02
自动化技术与设计
Powershift变速箱以及三菱的SST都取得了一定的成绩。主要组成有主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成,与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动,另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构,锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮,然后通过V 型传动带传递到从动轮,最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车[3-4]。
2自动变速汽车的市场前
景
以液力偶合器或液力变矩器与机械变速器配
合,辅以液压和电子控制系统便成为液力自动变速
器(AT)。虽然AT技术十分成熟,但对其固有缺点的
改进(比如成本高、维修难度大、制造复杂及耗油量
大等)很难取得突破性进展,其生命周期与未来的发
展前景不乐观。
因为CVT技术的发展依旧存在着自身所带有
的研发难度,为此其需要在前期的研发过程中,投入
更多的精力与资本。同时,整个技术的发展也是一个
漫长的发展周期。从20世纪60年代起,国外开始出
现了对传统的离合器和手动机械变速器的半自动操
纵和自动操纵
。
我国现阶段的电动机械式变速器的自动化发展,
主要集中于少数几家企业的研发项目之中。其中,华
威集团的实验车辆已经完成设计与装置,能够很好地
适用于高档高速跑车的液动式AMT研究的,有吉林
大学液力研究所、北京理工大学及重庆医疗机械工业
公司,已有实验样车。由于液力元件价格高昂、制造及
使用困难,国产元器件不过关,研制进展缓慢。国产
AMT产品至今尚无大批量产品上车,只有样车[5]。
3AMT技术的研发优点分析
1)AMT的成本更为低廉,相比较于国外的技
术,其有着更大的利润空间,也是对我国现有市场所
需的有效满足。
2)AMT能够更好地适用于汽车驾驶所需,同时
也能满足自动化驾驶的基本需求,让汽车驾驶能够
更为简单。从统计数字也可看出近几年私人用车已
超过50%,有了国产自动档车后,私人用车的比例会
大大增加。
3)AMT的使用油耗更少,且能够有效地保护环
境。且AMT技术在进行设计时,做到了即使是新
手,也不会出现乱“轰油”和档位不合理而造成的额
外油耗[6]。
4)AMT减少疲劳,增加了安全系数。市内的频
繁换档、停车及起步,以及长途驾驶很容易使司机疲
劳,易发生事故,而AMT可使驾驶简单、轻松,因而
相对安全。
4结语
AMT技术将会在帮助汽车市场实现产业结构
优化升级的同时,更好地保护生态环境,随着研发的
深入,新的技术势必会成让未来汽车的综合性能不
断提高,这将是整个汽车行业的发展趋势。
参考文献
[1]阴晓峰,李磊,廖志明,等.汽车自动变速技术的发展现状与展
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[6]张维.基于模糊控制算法的路况智能识别自动变速器TCU系统
研究与实现[D].合肥:合肥工业大学,2016.(编辑:王慧芳)Present Situation of Automobile Automatic Transmission Technology
and the Development Trend
Zhang Xinghui
(China National Heavy Duty Truck Group Datong Gear Co.,Ltd.,Datong Shanxi037305)
Abstract:This paper analyzes the status of use of automatic transmission technology,including the development of AT,
automatic gearbox variable mechanical control,the development of CVT,the status of DCT application,combined with
the China's domestic automobile auto transmission market prospect of AMT technology development advantages are
discussed.
Key words:automobile;automatic transmission technology;situation;future trend
第32卷
机械管理开发
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