杜鵬，王馨寧

（1.濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東 青州 262500；2.濰坊博海學(xué)校，山東 濰坊 261000）

使用維修

汽車變速箱技術(shù)

杜鵬1，王馨寧2

（1.濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東 青州 262500；2.濰坊博海學(xué)校，山東 濰坊 261000）

∶文章主要介紹汽車市場自動(dòng)變速箱的發(fā)展現(xiàn)狀，并重點(diǎn)對(duì)比了傳動(dòng)自動(dòng)變速箱、雙離合式變速箱和CVT連續(xù)可變傳動(dòng)比變速箱的優(yōu)缺點(diǎn)。

∶發(fā)動(dòng)機(jī)；變速箱；雙離合

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.082

CLC NO.: U463.212Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-238-02

引言

目前，家用市場所用的變速箱種類繁多，讓人眼花繚亂，常見的有大眾主推的可滿足經(jīng)濟(jì)性和駕駛樂趣的DSG雙離合式變速箱，豐田、本田等日本廠家發(fā)揚(yáng)光大的CVT變速箱技術(shù)，當(dāng)然還有使用范圍最廣的傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱系統(tǒng)（AT）。下面，我們就來了解一下不同結(jié)構(gòu)變速箱的發(fā)展現(xiàn)狀。

1、傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱（AT）

AT是英文Auto Transmission的縮寫，中文名為自動(dòng)變速箱。該變速箱主要利用控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)行星齒輪和液力變矩器的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)變速箱不同檔位的切換。常見的4AT是指該變速箱含有4個(gè)自動(dòng)前進(jìn)檔位（不包括倒檔），6AT則含有6個(gè)自動(dòng)前進(jìn)檔位。發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)際的運(yùn)行過程中，變速箱會(huì)根據(jù)駕駛員的油門深度和發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)不同檔位。

主要的工作原理：提前設(shè)計(jì)好一套完整的智能控制系統(tǒng)，當(dāng)駕駛員將油門踩到底時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將檔位降低實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速下的高動(dòng)力輸出要求；駕駛員所踩油門開度基本不變時(shí)（如高速公路行駛過程中的定速巡航），此時(shí)變速箱自動(dòng)調(diào)節(jié)到高檔低轉(zhuǎn)速模式，來達(dá)到最佳燃油經(jīng)濟(jì)性的目的。

傳動(dòng)自動(dòng)變速箱的優(yōu)點(diǎn)：與配備手動(dòng)變速箱的汽車相比，免去了駕駛員頻繁踩離合和換擋的麻煩（特別是市區(qū)堵車或多紅綠燈路段），提高了駕駛員的舒適性，降低了新手駕駛員的汽車操控難度。

缺點(diǎn)：（1）汽車的提速較慢，沒有手動(dòng)汽車提速快；（2）油耗相比手動(dòng)變速箱要稍高；（3）較低前進(jìn)檔位的自動(dòng)變速箱，駕駛過程中會(huì)有明顯的頓挫感。

目前市場上較為常見的自動(dòng)變速箱類型有4AT和6AT，但由于不同廠家的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)特點(diǎn)不同，不同廠家研制的4AT或6AT變速箱整體表現(xiàn)還是有著較大的差距。通俗點(diǎn)來講，如果自動(dòng)檔位越多，則發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中越平順、經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)也越好（如寶馬的8AT技術(shù)、奔馳的9AT）。近期，福特公司與通用在前期合作開發(fā)6AT和8AT的基礎(chǔ)上，正在積極的開發(fā)10AT自動(dòng)變速箱。

2、雙離合式變速箱（DCT）

法國人阿道夫加爾奇首先提出了雙離合變速箱技術(shù)，雙離合變速箱技術(shù)是指變速箱配備了兩個(gè)離合器，一個(gè)離合器與單數(shù)檔位相對(duì)應(yīng)，另一個(gè)離合器與雙數(shù)檔位連接。利用此技術(shù)大大降低了手動(dòng)變速箱在離合器切換檔位時(shí)的動(dòng)力暫時(shí)中斷，避免動(dòng)力突然輸入帶來的沖擊，使得整個(gè)換擋過程更加的平順和靜音。2003年大眾汽車在自己的高爾夫車型成功將雙離合變速箱推廣開來，國內(nèi)的邁騰、帕薩特和速騰均有運(yùn)用。

根據(jù)變速箱的冷卻方式可以分為干式雙離合變速箱（以大眾DSG為代表）和濕式雙離合變速器（沃爾沃的Geartronic手自一體）。干式雙離合變速箱是指在發(fā)動(dòng)機(jī)變檔過程中直接依靠離合器從動(dòng)盤的摩擦片來傳遞扭矩和動(dòng)力，與濕式雙離合器相比減少了液壓冷卻系統(tǒng)，降低了整套系統(tǒng)的成本和質(zhì)量，但是它也存在著較明顯的先天不足，產(chǎn)生的熱量完全依靠零部件本身來進(jìn)行散熱，當(dāng)汽車運(yùn)行在擁堵路段需要頻繁的換擋易造成溫度過高，帶來可靠性方面的隱患。濕式雙離合變速箱的冷卻方式為液體冷卻，散熱效果更好，保證了重量零部件不會(huì)因?yàn)闇囟冗^高影響可靠性。因此在一些配備了大馬力或功率較高的發(fā)動(dòng)機(jī)上一般匹配濕式雙離合變速箱。

雙離合式變速箱與傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱相比優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)明顯：（1）雙離合器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力的無縫銜接；（2）雙離合器使得換擋時(shí)間極短，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的利用率；（3）換擋過程中的動(dòng)力損失明顯降低，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，降低了實(shí)際油耗；（4）利用電子技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種駕駛模式的切換。

缺點(diǎn):1、低速頓挫，特別是市區(qū)行駛過程中頓挫感明顯，部分企業(yè)針對(duì)這一問題在雙離合變速箱上增加了液體變矩器，來提高變速箱在低速時(shí)的表現(xiàn)；2、使用過程中零部件溫度高，可靠性相對(duì)較差，發(fā)動(dòng)機(jī)異響。

3、CVT連續(xù)可變傳動(dòng)比變速箱

CVT連續(xù)可變傳動(dòng)比變速箱利用兩組錐輪配合傳動(dòng)帶實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)不同傳動(dòng)比。CVT變速箱與其他變速箱相比最明顯的區(qū)別：沒有固定的傳動(dòng)比，實(shí)際傳動(dòng)比值是連續(xù)的、不間斷的。

CVT變速箱的優(yōu)點(diǎn)：（1）沒有固定的傳動(dòng)比，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的傳動(dòng)比更加精確，不用固定在某一個(gè)值上，保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于最大功率點(diǎn)的轉(zhuǎn)速上面；（2）在任何情況下的變速或者說改變傳動(dòng)比，都是沒有任何沖擊的，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的平順，全程沒有任何的動(dòng)力中斷；（3）整個(gè)系統(tǒng)零部件較過去的自動(dòng)變速箱數(shù)量少，重量較輕，提高整輛車的經(jīng)濟(jì)型，雖然絕對(duì)的傳動(dòng)效率不如（手動(dòng)和傳統(tǒng)，主要跟錐輪和傳動(dòng)帶的摩擦有關(guān)），但在整段行駛的綜合效率更高。（手動(dòng)某一經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速巡航時(shí)，CVT可能略遜于手動(dòng)變速箱-某一點(diǎn)、某一個(gè)小區(qū)間）；（4）特別適合匹配在小型車上邊，即小型橫置兩軸（輸入和輸出）變速箱的車型。

缺點(diǎn)：（1）油耗在某一經(jīng)濟(jì)點(diǎn)或經(jīng)濟(jì)區(qū)間轉(zhuǎn)速時(shí)遜于手動(dòng)變速箱；（2）很難承受特別大的扭矩，這主要是由于CVT的傳動(dòng)系統(tǒng)為傳動(dòng)帶配合錐輪的摩擦，不是齒輪嚙合，扭矩過大將會(huì)打滑。

如果你想體驗(yàn)手動(dòng)變速箱的駕駛樂趣，CVT帶有手動(dòng)模式。該模式是指供應(yīng)商提前設(shè)置了幾個(gè)固定的傳動(dòng)比，分別與不同的檔位一一對(duì)應(yīng)，在切換成手動(dòng)模式時(shí)可根據(jù)需要在不同檔位之間進(jìn)行切換。理論上CVT手動(dòng)模式加速不如自動(dòng)模式加速快，這主要跟自動(dòng)模式條件下可以保持很高功率的轉(zhuǎn)速點(diǎn)，手動(dòng)模式需逐級(jí)改變。此外，帶有CVT手動(dòng)模式，下坡可實(shí)現(xiàn)有效制動(dòng)和并提供換擋樂趣。

4、總結(jié)

AT變速箱可靠性高、適用范圍廣，但油耗相對(duì)較高；DCT雙離合式變速箱保證了動(dòng)力連續(xù)性，降低了換擋頓挫感，但可靠性還不能夠完全保證；CVT變速箱傳動(dòng)比更精確，經(jīng)濟(jì)性更好，但不適合用在大功率和大扭矩的場合。整體來說，三種自動(dòng)變速箱各有各的優(yōu)點(diǎn)和不足，現(xiàn)在還沒一種自動(dòng)變速箱能夠完全代替其他變速箱。

Automobile transmission technology

Du Peng1, Wang Xinning2
(1.Weifang Engineering Vocation College, Shandong Qingzhou 262500; 2.Weifang Bohai School, ShandongWeifang 261000)

This paper mainly introduces the development status of automatic transmission in the car market,and compares the advantages and disadvantages of transmission automatic transmission,dual clutch transmission and CVT continuous variable transmission ratio transmission.

engine; gearbox; dual clutch

∶U463.212

∶A

∶1671-7988 (2016)09-238-02

杜鵬（1984-），男，研究生，就職于濰坊工程職業(yè)學(xué)院。主要研究方向?yàn)楣こ虣C(jī)械。