摘 要：變速器在乘用車傳動(dòng)系中起著至關(guān)重要的作用，而由于其換擋的便捷性，自動(dòng)變速器正取代傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器，逐漸成為市場(chǎng)的主流。本文主要介紹了目前乘用車上常見(jiàn)的AT、AMT、CVT和DCT四種自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，并分析了目前汽車市場(chǎng)上各種自動(dòng)變速器的應(yīng)用情況及發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)變速器；AT；AMT；CVT；DCT

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.115

0 引言

目前市場(chǎng)上的乘用車大部分為自動(dòng)擋，其使用的變速器為自動(dòng)變速器，即采用液壓控制或者電子控制代替手動(dòng)變速器中駕駛員操縱汽車換擋過(guò)程，不僅簡(jiǎn)化了操作規(guī)程，降低了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了車輛的駕駛性、行駛性和平穩(wěn)性，同時(shí)提高了發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命[1]。

目前市場(chǎng)上乘用車使用的自動(dòng)變速器的類型有液力自動(dòng)變速器（Automatic Transmission，簡(jiǎn)稱AT）、機(jī)械式自動(dòng)變速器（Automatic Mechanical Transmission，簡(jiǎn)稱AMT）、無(wú)級(jí)變速器（Continuous Variable Transmission，簡(jiǎn)稱CVT）和雙離合自動(dòng)變速器（Dual Clutch Transmission，簡(jiǎn)稱DCT）

1 液力自動(dòng)變速器（AT）

液力自動(dòng)變速器是研發(fā)最早的一種自動(dòng)變速器，技術(shù)比較成熟。它主要由液力變矩器、行星齒輪變速機(jī)構(gòu)及電子液壓控制系統(tǒng)三大部分組成。液力變矩器以液壓油（ATF）為工作介質(zhì)，起傳遞轉(zhuǎn)矩、變矩、變速及離合的作用[2]。行星齒輪變速機(jī)構(gòu)由若干個(gè)套在軸上的行星排和換擋元件組合而成來(lái)達(dá)到變速的目的。電子液壓控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)液力變矩器的閉鎖和打滑空轉(zhuǎn)及對(duì)齒輪變速器的換擋操縱和換擋品質(zhì)控制等。

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上大多數(shù)自動(dòng)變速箱使用的都是AT變速箱。一般來(lái)說(shuō)，自動(dòng)變速器的擋位分為P、R、N、D、2、1或L等，具有操作容易、駕駛舒適、能減少駕駛者疲勞的優(yōu)點(diǎn)。盡管AT自動(dòng)變速器使用的液力變矩器會(huì)提高車輛10%左右的油耗，但由于其成熟的技術(shù)，仍有廣闊的發(fā)展趨勢(shì)，市場(chǎng)占有率將進(jìn)一步提高。

2 機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）

AMT是在原手動(dòng)變速器（MT）基礎(chǔ)上，添加了一套電控液壓裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋的有級(jí)式機(jī)械自動(dòng)變速器。主要由三部分組成：自動(dòng)離合器、齒輪式機(jī)械變速器和自動(dòng)變速控制系統(tǒng)。最初開發(fā)只是為了方便操縱而應(yīng)用于賽車，后來(lái)由于其出眾的性能應(yīng)用于一些高檔車型上，如奔馳、雷諾等。工作時(shí)，通過(guò)電子控制單元（ECU）控制液壓裝置，來(lái)操縱離合器和換擋桿，使離合器自動(dòng)地進(jìn)行分離與結(jié)合，變速器擋位的切換則由ECU根據(jù)車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度來(lái)控制[3]。

AMT結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和維護(hù)成本低，其技術(shù)難度在自動(dòng)變速器中也相對(duì)較低，傳動(dòng)效率高、燃油經(jīng)濟(jì)性好，而且解決了手動(dòng)擋車的駕駛性和自動(dòng)擋車的安全便捷性的矛盾，汽車的動(dòng)力性和平順性也有所提高。但是，在換擋過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)頓挫感甚至是動(dòng)力短暫中斷，影響駕駛的舒適性。

目前，在奇瑞QQ、雪佛蘭賽歐、哈弗H1等經(jīng)濟(jì)車型上，AMT應(yīng)用較多。

3 無(wú)級(jí)變速器（CVT）

CVT能夠連續(xù)地改變輸出軸與輸入軸的傳動(dòng)比，其內(nèi)部沒(méi)有傳統(tǒng)手動(dòng)變速器的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，取而代之的是V型傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪。20世紀(jì)70年代中期CVT研發(fā)成功，并在1982年投放市場(chǎng)，而福特公司在世界上首次將裝有CVT的轎車引入市場(chǎng)。它主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬帶及液壓泵等機(jī)件。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸輸出的動(dòng)力首先傳遞到主動(dòng)輪，然后通過(guò)V型傳動(dòng)帶傳遞到從動(dòng)輪，最后經(jīng)減速器和差速器傳遞給車輪。

CVT能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，因此能根據(jù)車輛和路面實(shí)際情況，改變傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，使發(fā)動(dòng)機(jī)在功率和燃油消耗率都在最佳范圍內(nèi)工作。且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件數(shù)量較少，因此其燃油經(jīng)濟(jì)性高，加速性能好。但是，由于CVT傳遞扭矩有限，僅適用于小排量的車輛，且其傳動(dòng)帶容易壞，使用壽命受限。

目前，奧迪A4/A6L、本田飛度、日產(chǎn)軒逸/天籟、豐田普銳斯等車型上配備有CVT。而作為日系車企主推的一款新型自動(dòng)變速箱，CVT擁有一定的推廣基礎(chǔ)。不過(guò)CVT使用的鋼帶主要掌握在博世等少數(shù)公司手中，而國(guó)內(nèi)尚無(wú)加工制造CVT一些部件的條件。因此CVT變速箱在我國(guó)推廣尚需提高其支持設(shè)施。

4 雙離合自動(dòng)變速器（DCT）

DCT是一種技術(shù)更為先進(jìn)和控制更為復(fù)雜的新型電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，大眾汽車公司稱之為直接換擋變速器（DSG）。它在手動(dòng)變速器的基礎(chǔ)上，加了電子控制和液壓驅(qū)動(dòng)，讓兩個(gè)離合器交替工作，不間斷地輸出動(dòng)力。最典型的代表是6擋DCT，它是由2個(gè)離合器集合而成的雙離合裝置、基于手動(dòng)變速器的三軸式齒輪變速系統(tǒng)、自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)和電子液壓控制系統(tǒng)所組成的雙傳動(dòng)輸出變速器。輸入軸總成是由一個(gè)實(shí)心軸及其外部套筒軸組合而成的雙傳動(dòng)輸入系統(tǒng)，一根軸安裝有低速擋齒輪并實(shí)現(xiàn)低速擋時(shí)的動(dòng)力輸出，另一根輸出軸上安裝有高速擋和倒擋齒輪并實(shí)現(xiàn)高速擋和倒擋時(shí)的動(dòng)力輸出。

DCT結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、傳動(dòng)效率高。最重要的是由于其有兩個(gè)離合器，換擋過(guò)程只需要幾百分之一秒，具有更短的換擋時(shí)間和更高的換擋舒適型。同時(shí)其質(zhì)量可靠，維修成本低，燃油消耗低，且不受傳遞功率的限制。但是由于其電控系統(tǒng)較為復(fù)雜，技術(shù)難度大，生產(chǎn)成本相對(duì)較高。同時(shí)由于結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，只能順序換擋，不能實(shí)現(xiàn)跳擋換擋，更適合高速行駛，低速時(shí)容易頓挫。

目前，雙離合技術(shù)特別受到廠家的青睞，大眾基本普及到了全系，各家的高性能運(yùn)動(dòng)車型清一色的都使用了雙離合濕式變速箱，比如寶馬的M-Power，奔馳的AMG，奧迪的RS，還有法拉利，蘭博基尼等。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，乘用車上采用的自動(dòng)變速器類型較多，AT自動(dòng)變速器技術(shù)發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng)，適用范圍廣，適合絕大多數(shù)的人使用；AMT自動(dòng)變速器換擋頓挫，優(yōu)點(diǎn)不多，適合開不了手動(dòng)擋又買不起自動(dòng)擋的人使用；CVT無(wú)級(jí)變速器平順性好，適合追求平穩(wěn)舒適性的駕駛者，不適合追求大功率的駕駛者；DCT雙離合器變速箱換擋快，適合追求車輛運(yùn)動(dòng)性能的駕駛者，不適合家用代步。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓昌林，謝飛.自動(dòng)變速器的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息， 2017（12）：300.

[2]周亞慶.汽車自動(dòng)變速器技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[A].四川省汽車工程學(xué)會(huì)、成都市汽車工程學(xué)會(huì)，2013：11.

[3]吳光強(qiáng)，孫賢安.汽車自動(dòng)變速器發(fā)展綜述[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2010，38（10）：1478-1483.

作者簡(jiǎn)介：吳晨（1990-），女，教師，研究方向：汽車電子技術(shù)。endprint