汽车自动变速器的发展方向

汽车自动变速器的发展方向

王逸伦

黑龙江省五大连池市道路运输管理站黑龙江五大连池164199

摘要：汽车是高新技术的最具潜力的商业载体，由于近年来的汽车市场的迅速增长，用过人的用车量快速增长，对高质量的汽车变速器也有着一定的要求。汽车变速器在传动系中起着至关重要的作用，汽车变速器的操纵方式有两种，自动式和手动式。手动变速器对驾驶员的技术要求更高，起步不平稳，因此，自动变速器逐渐占领汽车变速器的市场。目前市场上的自动变速器有多重，本文分析了AT、AMT、CVT三种变速器的发展方向，并探讨了自动变速器的换挡技术的发展问题。

关键词：汽车；自动变速器；结构；发展方向

前言：变速器是传统汽车和混合动力电动汽车动力传动系统的重要部件。变速器的性能的优劣对汽车的动力性、经济性、舒适性等有着重要的影响。近年来，我国经济持续快速发展，国人汽车保有量大幅上升，很多人没有足够的驾驶经验，因此更多的人选择了自动变速器的汽车，这样的汽车不仅可以让一些缺乏经验的司机更加熟练、安全的驾驶汽车，还可以节省汽车用油。因此，近年来装有自动变速器的汽车的销量日益增加，但是国内市场的大量自动变速器都是从国外进口的，国内的自动变速器工厂的发展不是十分乐观。

1.汽车自动变速器结构的发展方向

1.1AT的发展方向

优化自动变矩器的部件结构，可以提高变矩器的效率。通过三维叶栅理论和模拟仿真的优化设计，让更加精确循环圆形状及泵轮、涡伦和导轮的叶片形状与角度，使之更合理，进而让变矩器的结构更紧凑，效率也更高。增多行星齿轮的档位，提高自动变速器的速比范围，同时让速比分配更加合理，从而提高汽车的动力性、燃油经济性、换挡平顺性等性能。因此，5档或6档的自动变速器已经逐渐取代4档自动变速器的位置。应用仿真技术和有限元计算工具优化变速器部件的结构，将多个功能结合在一个部件上，减少部件数目，提高质量比。降低自动变速器的噪声，可以提供给乘车用户更舒适的驾车体验，因此为了使自动变速器的噪声变低，可以优化旋转齿轮的螺旋角和齿宽，让相啮合齿轮的接触面积增大；也可以运用仿真技术，设计具有较小噪声的齿轮的形状和结构。

1.2AMT的发展方向

一体化控制AMT的动力传动系统将取代传统传动系统。是非动力换挡的AMT，在换挡过程中，面对动力中断的情况，就会影响汽车的平顺性、动力性和经济性，因此，如果动力传动系统实现一体化，就可以让发动机、离合器和变速器被协调控制，从而提高汽车的性能。双离合器的应用也可以解决换挡过程中的动力中断的问题。双离合器有奇、偶两个档位，这两个档位分别与两个离合器相连，当车辆正在以某一个档位行驶时，即将运行的档位就可以处在啮合状态，当要达到下一个档位的换挡点的时候，接合状态的离合器分离，分离状态的离合器接合，就可以避免换挡过程中动力中断的问题。

1.3CVT的发展方向

CVT的传递转矩能力不断提高，可以应用于350N•m大功率汽车的发动机相匹配，但是体积较大，会占据太大的空间，因此需要减少体积，就可以通过提高CVT系统的结构紧凑性来实现。开发扁平液力变矩器，应用可动轮轮缸的双活塞结构，都可以减小CVT的体积，实现减少空间占有的问题。为了使车身更加轻盈和灵动，同时提高整车的经济性和动力性，扩大CVT的应用范围，可以减轻CVT的质量。CVT可以型轻质高刚度合金材料，使用基于有限元设计的部件，从而减轻CVT的质量。传动比的增大对于提高CVT与发动机的匹配性有很大的作用，从而提高CVT的应用率。最新的研究正集中在新结构CVT转动系统的研发，例如平行盘式的CVT；增加主、从动轮和传动带的强度，提高了CVT的传递转矩的能力，改善传动带的润滑结构。

2.自动变速器换档技术的发展方向

2.1提高换挡过程的舒适性

在汽车运行时，发动机所受的负荷和转速都会发生变化，这样的时候发动机处于不稳定的工作状态，为了避免不稳定状态的出现，可以在换挡过程中，让发动机联合控制，从而减少不稳定状态的出现。研究发现，发动机转速、发动机转速、主从动片转速差、油门开度、油门开度的变化率等因素都会对AMT车辆离合器的结合过程产生影响。因此，要研究离合器在不同条件下的结合规律，便于控制离合器，使不同状态的汽车的离合器都能平稳接合，不出现过度滑磨，来提高AMT车辆的换挡舒适性。为了使换挡更加舒适，对于换挡系统部件也有一定的要求，只有部件稳定性提高，换挡过程才会更舒适。换挡系统部件的稳定性主要包括离合器摩擦副性能的稳定性和液压油性能的稳定性。摩擦副材料需要在不同的温度、载荷和速度下，都能具有足够的摩擦因数和良好的摩擦稳定性、良好的耐磨性、足够的力学强度和工作平稳性；液压系统的传动液应该具有较好的摩擦性能、、氧化稳定性和防腐蚀性能，具有长的使用周期。

2.2提高换挡控制系统的自适应性能

控制系统参数的自适应性能，可以帮助提高换挡控制系统的自适应性能。汽车是一个时刻改变的系统，随着行程的增加，发动机工作状况恶化、摩擦副磨损、润滑油变质等状况的出现，都可能会对变速器的换挡性能产生影响。因此，要控制系统参数，来改善自适应性能。我国境内温度跨度大，一年四季的温度变化差也很大，尤其是北方城市，因此汽车要能适应不同的温度才可以。能适应不同的温度，需要改善控制系统温度的自适应性能。温度的变化会导致液压系统液压油的粘度发生改变，使得液压系统的反应特性发生变化，导致自动变速系统的换挡性能变差，所以，要通过改变系统温度的自适应性能，来改善换挡控制的自适应性能。可以通过改善液压油的粘度和进行液压系统的温度自适应控制，控制系统温度的自适应性能。

2.3实现换挡规律的智能化

实现换挡规律的智能化，帮助驾驶员可以更加轻松的驾驶车辆，主要继红在两个方面，一个，是汽车队行驶环境的适应，行驶环境包括上、下坡道，湿滑路面、弯道以及高速公路，山区复杂路面、颠簸路面，换挡系统需要智能化识别。另一个，是汽车队驾驶员个性和意图的适应，通过驾驶员的驾驶风格和方式来推理和识别驾驶员的个性。智能换挡的研究范围很广，有不同的方法，其中主要有数学统计方法、模糊推理方法、神经网络方法以及专家系统方法。

3.结语

结合我国使用汽车的人数的增加，自动变速器的性能的提高有重要的意义，不仅可以让更多人选择高性能的装有自动变速器对的汽车，还可以提高我国自动变速器的生产力和经济竞争力。而且，自动变速器对的性能改善，可以提高汽车的操纵稳定性、燃油经济性、安全性和减少废气排放，对环境保护也是有意义的。

参考文献

[1]张勇，陆克久.汽车自动变速器技术的发展方向[J].科技信息，2013，(03):478.

[2]李茂生，杜群贵，贾继欣.汽车自动变速器油的技术现状与发展趋势[J].润滑与密封，2014，(01):104.