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        汽車自動變速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

        2020-09-10 14:23:32王國偉陳光陽
        電子樂園·中旬刊 2020年9期
        關鍵詞:自動變速器發(fā)展趨勢汽車

        王國偉 陳光陽

        摘要:汽車是高新技術的最具潛力的商業(yè)載體,由于近年來的汽車市場的迅速增長,用過人的用車量快速增長,對高質量的汽車變速器也有著一定的要求。汽車變速器在傳動系中起著至關重要的作用,汽車變速器的操縱方式有兩種,自動式和手動式。手動變速器對駕駛員的技術要求更高,起步不平穩(wěn),因此,自動變速器逐漸占領汽車變速器的市場。目前市場上的自動變速器有多重,本文分析了AT、AMT、CVT三種變速器的發(fā)展方向,并探討了自動變速器的換擋技術的發(fā)展問題。

        關鍵詞:汽車;自動變速器;發(fā)展趨勢

        1自動變速器的特點

        1.1駕駛性能優(yōu)良

        現(xiàn)在城市化現(xiàn)象明顯,城市人口密集,購買力強,但城市交通壓力大,開手動擋的比較麻煩,所以大多數(shù)人選擇了自動擋,主要是給自己省力。自動變速器是利用行星齒輪機構進行變速,它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化,自動地進行變速。能讓駕駛員的操作更加簡便、駕駛更加平順,因此裝備自動變速器的新型轎車尤其受到了人們的青睞。為何說自動變速箱的行駛性能更好呢,關鍵就在于現(xiàn)在開車人群的總體年齡都在減小,很多青少年利用高考過后的那兩個月的休息時間考取駕駛證,雖然他們都成功的拿到了證,但也出現(xiàn)了很多問題,就是因為在他們拿到駕駛證之后就迎來了開學,他們沒有時間去練習,技術還相對生疏,所以自動變速箱就解決了他們換擋技術不好的問題,從而使得他們的駕駛過程更加享受。

        1.2自適應能力強

        開過手動擋車輛的朋友都知道,駕駛的時候手腳都需要頻繁的配合操作的,對駕駛者的操作技術是有很高的要求的,如果操作不熟練,車輛熄火不說,開起來自己也會很累的。而自動擋車輛駕駛的時候就簡單很多,特別是在堵車的情況下,更能突出自動擋車的優(yōu)點。因為在等紅路燈時,你只踩油門就可以直接啟動,不用擔心因為自己技術不好短時間內不能起車而遭到后邊車的催促,并且會非常省力,不會出現(xiàn)駕駛一段時間后司機會感到非常累的情況出現(xiàn)。由于自動擋車學習時省去了經常性分散駕駛者注意力的換擋操作,也更有利于駕駛者將注意力集中于前方道路和周圍環(huán)境,從而使車感稍差的駕車人更具信心。

        1.3行車安全性高

        在車輛行駛過程中,駕駛員必須根據(jù)道路、交通條件的變化,對車輛的行駛方向和速度進行調節(jié)。以城市大客車為例,平均每分鐘換檔3~5次,而每次換檔有4~6個手腳協(xié)同動作。正是由于這種連續(xù)不斷的頻繁操作,使駕駛員的注意力被分散,而且易產生疲勞,造成交通事故增加。裝用自動變速器的車輛,取消了離合器踏板,只要控制油門踏板,就能自動變速。從而改善了駕駛員的勞動強度,使行車事故率降低,平均車速提高。

        2汽車自動變速器的研究現(xiàn)狀

        2.1液力自動變速器的研究現(xiàn)狀

        液力自動變速器(AT)的組成部分包括液力變矩器、齒輪變速系統(tǒng)、液壓操縱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。傳動軸和變速器通過接觸式離合器聯(lián)接在一起,來實現(xiàn)擋位更換。液力自動變速器的特點在于液力耦合器的選用,利用液壓系統(tǒng)來完成動力傳輸,依靠液力傳遞和齒輪組合的方式來達到改變速比的目的。人們對液力自動變速器已經有很多年的研究經驗,發(fā)展相對成熟。液力自動變速器的優(yōu)點是操作簡單、駕駛舒適且有良好的動力性能,但是液力自動變速器結構復雜、效率低且成本也比較高。在國外,特別是在歐洲、美國和日本等汽車產業(yè)發(fā)達的地區(qū)和國家,液力自動變速器有著很好的發(fā)展前景,在2002年到2003年期間,6AT和7AT液力自動變速器被成功地研發(fā)出來,在此之后8AT液力自動變速器也被成功開發(fā)。2017年Ford汽車公司官方發(fā)布10AT液力自動變速器消息。從國內外的研究現(xiàn)狀來看,液力自動變速器是目前發(fā)展最完備、技術最成熟且應用也最為廣泛的自動變速器。

        2.2電控機械式自動變速器的研究現(xiàn)狀

        1984年,最初將AMT設計出來的是日本Isuzu公司,并且將其應用在轎車上。AMT不僅具有結構簡單、工作效率高、制造成本低和手動變速器傳動效率高的特點,還具備了自動變速器使用便捷的優(yōu)勢。人們對AMT的研究主要解決了換擋控制中變速器能否順利、平穩(wěn)換擋的問題。配備AMT的汽車駕駛難度較低、操縱性好且性價比高,但是存在由于換擋動力中斷等情況而影響駕駛舒適性的問題。我國從20世紀80年代初就對AMT進行研究,國內各個汽車廠家不斷增加對自動變速器研發(fā)的投入,并對AMT的制造工藝、產品質量及產業(yè)化等不斷地進行改善。北京理工大學于2008年開發(fā)了3擋AMT純電動客車,加速時間比原有AMT縮短了18%,電量消耗降低了9%,車輛性能大幅提高。國產AMT雖然在技術理論上和國外相比沒有大的差距,但是在制造工藝與產品質量等方面還有待提高。目前歐洲一些廠家的產品例如DaimlerAGSmart、BMWM3等也一直在應用AMT。

        2.3雙離合器變速器的研究現(xiàn)狀

        近年來,雙離合器變速器(DCT)被人們普遍關注,在全球汽車行業(yè)中逐漸發(fā)展起來。該變速器使車輛發(fā)動機的工作效率和行駛品質都有顯著的改進,已成為汽車技術研究領域的熱點。在換擋過程中,DCT通過雙離合的方式將換擋速度提升了一個量級,具有優(yōu)良的換擋品質和較好的傳動效率。通過性能比較,雙離合器變速器比傳統(tǒng)的行星式液力自動變速器效率更高。雙離合器變速器(DCT)的概念最早是由法國人提出的,到目前為止,有80年的歷史,由于當時的環(huán)境因素等條件受限,DCT并沒有產品化,在2005年前后,DCT技術才得以推廣并廣泛使用。DCT具有傳動效率高和換擋速度快等優(yōu)點,這使DCT具有良好的發(fā)展前景。

        3自動變速器的技術發(fā)展趨勢

        3.1高效化

        采取對自動變速器在結構設計上的改善和調校上的優(yōu)化等措施,可以提高其傳動效率、改善燃油經濟性、降低排放,使自動變速器向著高效化發(fā)展,滿足環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的要求。

        3.2智能化

        在自動變速器系統(tǒng)中使用先進的微控制單元,能夠智能感知駕駛員的行為意圖,同時自動采集車輛運行過程中的各種參數(shù),依靠其內置優(yōu)化算法的多參數(shù)智能控制器維持車輛工作在最佳狀態(tài)。

        3.3電子化

        相比液壓、氣動或機械控制,電子控制具有明顯的優(yōu)勢:不僅響應更迅速,還可通過傳動系的聯(lián)合控制,改善了自動變速器的換擋特性,比獨立控制具有更優(yōu)越的性能,有利于整車輕量化及成本的降低等。

        結語

        自動擋的汽車在市場上更加受歡迎,因為駕駛它不需要特別好的技術,也不要求有長時間的駕車經驗,總而言之就是特別的方便,所以現(xiàn)在的新手更喜歡購買自動檔汽車,變速箱是特別重要的,一旦損害就需要很多錢去修理,所以我們平時一定要注意其保養(yǎng)。自動變速箱的出現(xiàn)的確是一個特別有益于大家的發(fā)明,人們不僅要受益于此,還要加強保養(yǎng)。

        參考文獻

        [1]關文達.汽車構造,2版.北京,清華大學出版社,2009.

        [2]劉巖東.汽車自動變速器構造與原理解析.北京:機械工業(yè)出版社,2010.

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