汽車自動變速器的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

汽車自動變速器的發(fā)展現(xiàn)狀及展望【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，汽車工業(yè)相應(yīng)得到了迅速發(fā)展。如何快速而平穩(wěn)地把發(fā)動機的動力傳遞到驅(qū)動車輪上，是影響汽車操縱方便性與平順性的關(guān)鍵之所在，要想解決好這些問題，首先要了解自動變速器技術(shù)特別是液力變矩器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。汽車自動變速器目前在國際上已成為發(fā)展趨勢。與傳統(tǒng)的手動變速器相比,汽車自動變速器在節(jié)能、可操控和駕駛舒適性等方面有顯著優(yōu)勢。因此,自動變速器在汽車工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)的市場占有率越來越高。當(dāng)前,自動變速器在美國汽車市場上的占有率接近90%,在日本汽車市場上占有率在80%以上,在歐洲乘用車市場上占有率在50%以上,而在我國目前6000多萬輛的汽車保有量中,自動擋車約占10%以上。在美國,AT(液力自動變速器)占有絕對優(yōu)勢。這主要是因為其自動變速器發(fā)展較早,消費者要求汽車必須操控簡單,駕乘舒適,且對油耗并不敏感。這種消費習(xí)慣造就了美國以AT為主的自動變速器市場。歐洲消費者注重駕駛體驗和駕駛樂趣,喜歡手動操控對機械帶來的控制感,并且對油耗比較看重,所以自動變速器發(fā)展空間一直不大。具有節(jié)能和運動特性的DCT(雙離合器式自動變速器)出現(xiàn)后,立刻成為歐洲市場的寵兒。日本是世界上CVT(無級變速器)裝車率最高的市場。日本消費者對CVT這種可以使發(fā)動機一直工作在同一轉(zhuǎn)速區(qū)間保持低噪聲并連續(xù)加速的變速器青睞有加。在我國,自動變速器市場近些年每年都在以20%的速度增長,但畢竟起步晚,基礎(chǔ)薄弱,大量自動變速器仍然依賴進口。自主品牌企業(yè)開發(fā)了一些新產(chǎn)品,但多數(shù)沒有形成產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品技術(shù)路線也不是十分清晰?！娟P(guān)鍵詞】發(fā)展分類生產(chǎn)廠家注意使用規(guī)則一．自動變速器技術(shù)的發(fā)展目前汽車所使用的自動變速器大致可分為三類：一類是由液力變矩器、行星齒輪機構(gòu)及電液控制系統(tǒng)組成的液力自動變速器；一類是由傳統(tǒng)固定軸式變速箱和干式離合器以及相應(yīng)的電－液控制系統(tǒng)組成的電控機械式自動變速器；另一類是無級自動變速器。1.1液力自動變速器液力自動變速器其基本形式是液力變矩器與動力換擋的旋轉(zhuǎn)軸式機械變速器串聯(lián)。這種自動變速器的主要優(yōu)點有：液力變矩器的自動適應(yīng)性使其具有無級連續(xù)變速及變矩能力，對外部負載有自動調(diào)節(jié)和適應(yīng)性能，從根本上簡化了操縱；液體傳動本身特有一定的減振性能，能夠有效地降低傳動系的尖峰載荷和扭轉(zhuǎn)振動，延長了傳動系的壽命；汽車起步平穩(wěn)，加速迅速、均勻、柔和；提高了乘坐舒適性與行駛安全性；車輛的通過性好。最佳，不僅越野性、通過性好、操縱方便，而且使影響乘坐舒適性的沖擊度最小，具有良好的乘坐舒適性。是一種具有良好發(fā)展前途的自動變速器，世界各國正致力于此項技術(shù)的研究和開發(fā)。1.5帶閉鎖與滑差的TC+AMT的自動變速器液力變矩器具有的起步平穩(wěn)、減振、通過性和乘坐舒適性好等優(yōu)越性能，但最大的缺陷是效率低，為了提高液力變矩器的傳動效率，而采用了閉鎖與滑差技術(shù)。它是指在液力變矩器的泵輪與渦輪之間，安裝一個可控制的離合器，當(dāng)汽車的行駛工況達到設(shè)定目標(biāo)時，控制離合器將泵輪與渦輪按設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速差傳動（即滑差控制）或鎖成一體（即閉鎖控制），液力變矩器隨之變?yōu)榘雱傂曰騽傂詡鲃樱@樣做一方面提高傳動效率。閉鎖后消除了液力變矩器高速比時效率的下降，理論上閉鎖工況效率為1，從而使高速比工況效率大大提高；另一方面，在液力傳動向機械傳動轉(zhuǎn)換過程中，由于采用滑差控制，不但擴大了液力變矩器的高效率范圍，而且可以使傳動系從液力傳動平穩(wěn)地過渡到閉鎖后的剛性傳動，特別是在閉鎖開始和閉鎖低速階段，可以吸收由于閉鎖產(chǎn)生的部分振動和沖擊，按照滑差和閉鎖的控制規(guī)律，使得渦輪轉(zhuǎn)速逐步接近泵輪，大大減少了沖擊和振動，使得乘坐舒適性得以提高。二、自動變速器的分類1.按驅(qū)動形式分類⑴前驅(qū)動式自動變速器①橫置前驅(qū)動自動變速器前驅(qū)動自動變速器除了具有與后驅(qū)動自動變速器相同的組成部分外，在自動變速器的殼體內(nèi)還裝有差速器。因此又稱自動驅(qū)動橋。它主要用于小排量中低擋車輛。如富康、標(biāo)致,捷達、千里馬、花冠、威馳、奇瑞等。美國車中等排量多采用L型前驅(qū)動自動變速器，其最大特點是變矩器與變速器輸入軸不在同一直線上，而是通過鏈條傳動，從而有效減少了放置的空間。它主要用于中等排量前驅(qū)動車型，如上汽別克、福特金牛、沃爾沃S80等

③縱置前驅(qū)動自動變速器縱置前驅(qū)動自動變速器的結(jié)構(gòu)和布置與后驅(qū)動自動變速器基本相同，只是在側(cè)面增加了一個差速器，如奧迪、帕薩特和克萊斯勒君王等。⑵后驅(qū)動式自動變速器后驅(qū)動自動變速器的變矩器和齒輪變速器的輸入軸及輸出軸在同一軸線上，發(fā)動機的動力經(jīng)變矩器、自動變速器、傳動軸、后驅(qū)動橋的主減速器、差速器和半軸傳給左右兩個后輪。這種發(fā)動機前置，后輪驅(qū)動的布置型式，其發(fā)動機和自動變速器都是縱置的，因此軸向尺寸較大，在小型客車上布置比較困難。它是一般大型豪華車上常采用的布置型式，如奔馳、寶馬、凌志430、卡迪拉克5.7、林肯城市等。⑶四輪驅(qū)動式自動變速器四輪驅(qū)動自動變速器常在越野車及部分豪華車上使用，如奧迪A8、路虎等。2.按控制系統(tǒng)分類按控制系統(tǒng)分類，可分為電子控制自動變速器和液壓控制自動變速器。不難看出，液力控制自動變速器與電子控制自動變速器在控制原理和組成上沒有本質(zhì)的區(qū)別。不同之處在于電子控制自動變速器將原先由拉線、調(diào)速器等為液控變速器提供換擋重要信號的機械結(jié)構(gòu)改為依靠電子傳感器、電腦等電子元件提供，從而大大增加了變速器的使用及舒適性能。三、自動變速器的主要生產(chǎn)廠家目前世界上自動變速器制造廠家主要有十家,所有整車制造廠都是根據(jù)需求從這十家自動變速器制造廠中選配相關(guān)產(chǎn)品用于本廠制造的車輛。采埃孚（ZF）采埃孚是歐洲最大的自動變速器生產(chǎn)廠家，寶馬、奧迪、大眾、捷豹、保時捷、雷諾、標(biāo)致、雪鐵龍等許多高檔乘用車均裝配該公司生產(chǎn)的自動變速器。埃信（AISIN-WARNER）埃信是目前日本第一大變速器制造公司，豐田汽車公司生產(chǎn)的乘用車全部采用該公司生產(chǎn)的自動變速器。杰特寇（JATCO）杰特寇作為全球第三大自動變速器設(shè)計制造商，與國內(nèi)多家汽車生產(chǎn)廠均有合作。日產(chǎn)、福特、華晨中華、大眾POLO、上汽通用等品牌都采用過該公司生產(chǎn)的自動變速器。通用（GM）、克萊斯勒（CHRYSLER）、福特（FORD）美國三大汽車及變速器生產(chǎn)廠，其生產(chǎn)的變速器全部為自己使用。三菱（MITSUBISHI）三菱生產(chǎn)的自動變速器廣泛應(yīng)用在三菱、現(xiàn)代、起亞等品牌的自動擋乘用車上。本田（HONDA）本田作為唯一采用平行軸式自動變速器的生產(chǎn)廠家，其生產(chǎn)的自動變速器全部為自己使用。大眾（Volkswagen）大眾主要生產(chǎn)01N、01M等小排量自動變速器，主要使用在桑塔納、捷達等自用小排量乘用車上。雷諾、標(biāo)致、雪鐵龍（聯(lián)合開發(fā)）雷諾、標(biāo)致、雪鐵龍三家聯(lián)合開發(fā)出AL4型自動變速器，目前東風(fēng)神龍、東風(fēng)標(biāo)致旗下乘用車全部裝配該款變速器。四、國內(nèi)外裝配自動變速器比例目前國際上高檔乘用車裝配自動變速器已占到90%、中檔和低檔乘用車分別接近60%和40%。國內(nèi)目前在高檔乘用車上裝配自動變速器的比例為80%，中檔和低檔乘用車的裝配比例分別為38%和10%。五、發(fā)達國家自動變速器維修模式1.流水線、翻新再制造（循環(huán)更換）自動變速器生產(chǎn)廠家采用回收以后自行翻新再制造的方式維修，全過程均采用流水線式生產(chǎn)。該模式通常為各廠家只維修本廠品牌的自動變速器，而不維修其他品牌的變速器。2.專業(yè)維修的廠家由專業(yè)的維修廠維修各廠家生產(chǎn)的自動變速器，并不對品牌有嚴(yán)格限制。3.品牌代理由整車廠授權(quán)旗下4S店進行維修、更換總成。六、國內(nèi)自動變速器維修現(xiàn)在常用維修模式1.自動變速器專業(yè)維修廠同國際上所采用的模式一樣，由授權(quán)專業(yè)維修廠維修各廠家生產(chǎn)的自動變速器，而不只是對單一品牌進行維修。2.品牌代理由整車廠授權(quán)旗下4S店進行簡單維修,總成維修由專業(yè)授權(quán)維修廠家完成。3.小規(guī)模、低成本維修這是指一些不具備專業(yè)維修工具和檢測設(shè)備的小型公司采用小規(guī)模、低成本的方式對自動變速器進行簡單的維修，維修質(zhì)量很難得到保證。七、提高自動變速器一次修復(fù)率的方法1.人員素質(zhì)、技能培訓(xùn)；2.原廠及生產(chǎn)廠技術(shù)資料配備；3.正廠零配件供應(yīng)及合理使用；4.加強整車及自動變速器相關(guān)系統(tǒng)的檢測維修；5.利用現(xiàn)代化高科技維修檢測設(shè)備；6.利用專業(yè)人才及流水線式維修生產(chǎn)；7.加強裝車標(biāo)準(zhǔn)步驟培訓(xùn),避免二次損壞；8.加強售后服務(wù)追蹤及信息反饋加強；9.加強使用者的相關(guān)培訓(xùn)八、自動變速器安裝注意事項安裝變速器時應(yīng)首先保證自動變速器控制電路工作完全正常、符合廠家標(biāo)準(zhǔn)。用專用冷卻油路清洗機徹底清洗相關(guān)冷卻油路，檢查油冷卻器流量，確保其中無污物，并按規(guī)定力矩上緊冷卻油管接頭。有些車型大修自動變速器后必須更換自動變速器散熱器。檢查冷卻器流量的步驟如下：1.拆下自動變速器經(jīng)過冷卻器后的管道油路，并在拆開管路下放置一有刻度的容器。2.使發(fā)動機在N擋怠速運轉(zhuǎn)。3.若油液流動出現(xiàn)間斷或超過20s才收集到1L油，應(yīng)更換冷卻器。4.若流量正常，重新裝回冷卻管油路，然后補充自動變速器油至適當(dāng)油位；注意使流出的自動變速器油不要超過1L，以免自動變速器內(nèi)部發(fā)生損壞。5.變矩器須用專用儀器徹底清洗測試，未能徹底清除其中的鐵屑和殘留污物時，必須更換全新或翻新的變矩器。6.檢查飛輪及變矩器安裝孔是否合格，變速器定位銷是否齊全，按廠家規(guī)定扭緊力矩。7.檢查換擋桿及相關(guān)拉線調(diào)節(jié)是否適當(dāng)，應(yīng)符合廠家標(biāo)準(zhǔn)，必要時接油表調(diào)整。8.檢查真空控制閥的真空管路是否調(diào)節(jié)好，真空度應(yīng)符合廠家標(biāo)準(zhǔn)，必要時接油壓表調(diào)整。9.檢查自動變速器安裝座及各聯(lián)軸器是否合格。10.清潔油尺及油尺管，更換其密封圈。11.加入廠家規(guī)定等級的自動變速器油，特殊型號變速器應(yīng)添加原廠專用油，并將換擋桿在各擋位停留5s左右，以確保油液徹底進入油路中。12.按廠方規(guī)定檢查自動變速器液面，不足應(yīng)補充至適當(dāng)液位，有些自動變速器是雙腔的應(yīng)分別加入廠家規(guī)定之油液。13.進行路試，檢查自動變速器工作狀況是否良好（有些自動變速器需要完成“自學(xué)習(xí)”過程）。用廠家規(guī)定專用檢測儀觀察各項數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)原廠規(guī)定，按時更換自動變速器油及濾芯。自動變速器大修后（或新車），行駛里程在3000km內(nèi)避免大負荷加速，車速不可超過120km/h；7000km后可以正常行駛。九、自動/無級變速器使用規(guī)則1.自動變速器使用規(guī)則⑴P擋為停車擋在停車和啟動車輛時，應(yīng)將變速桿置于此擋位。變速器置于此擋時，其內(nèi)部鎖死，車輛將不能移動。在使用此擋位時應(yīng)將剎車踏板踏下，禁止在車輛移動中掛入此擋。⑵R擋為倒車擋在掛入R擋前，一定要確保車輛完全停止不動，且要踩下剎車踏板，禁止車輛在移動中掛入此擋。⑶N擋為空擋將變速桿置于此擋位可以啟動車輛，但車輛不能行駛。如果車輛因故不能行駛需拖車時，必須選擇此擋位，且時速不得超過40km，并不得長距離拖行（一般不應(yīng)超過50km），以免損壞變速器。推薦拖車時最好將驅(qū)動輪架起。⑷D擋為前進擋這是正常行車時的排擋位置，置于此擋位變速器可根據(jù)駕駛員的需要自動升擋或減擋。在掛入D擋前要確保車輛完全不動。⑸5、4、3擋前進擋在此擋位變速器最高只換入所顯示擋位，在丘陵地區(qū)或山區(qū)通常使用此擋位，以避免變速器頻繁換擋，注意車速不超過120km/h。⑹2擋和1擋前進擋2擋可提供較大的發(fā)動機制動力及扭力，1擋可提供最大發(fā)動機制動力及扭矩。當(dāng)長距離上下陡坡、泥濘路段時，應(yīng)根據(jù)路況選擇此兩擋位，以防車輛失控，但不可長時間使用。⑺E經(jīng)濟模式此模式比較常用，選用此模式變速器升擋較早，以達到經(jīng)濟省油的目的。⑻S運動模式選擇此模式變速器會在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時才升擋，可發(fā)揮發(fā)動機的最高性能（此模式油耗較高）。⑼*雪地模式選用此模式主要是在濕滑路面起步行駛時使用(如冰雪路面)。⑽M+M-模式此擋位為手動加減擋模式，選此模式后，駕駛員可憑自己意愿控制車輛換擋時刻。⑾OD-ON、OFF如果選用OD-ON、OFF開關(guān)指示燈亮?xí)r，變速器只有3個或4個前進擋，用于車速超過120km/h以上時緊急超車使用，但對變速器及發(fā)動機損害較大，只適用于緊急情況下偶爾使用。2.無級變速器(CVT)使用規(guī)則無級變速器的P、R、N、D擋與自動變速器的使用方法相同。裝備無級變速器的汽車嚴(yán)禁空擋滑行。十、結(jié)束語通過以上的分析可見,在目前我國的自動變速器的發(fā)展及其售后服務(wù)維修與世界發(fā)達國家還是有一定差距的。我國在這方面要達到國際先進水平還有—段較長的路要走，這需要業(yè)我們共同努力找出一條適合國情并與國際先進接軌的售后服務(wù)及自動變速器發(fā)展之路,才能迅速提高整個行業(yè)的水平和地位。參考文獻：1．葛安林車輛自動變速理論與設(shè)計北京：機械工業(yè)出版社19912.葛安林自動變速器（二）—液力變矩器汽車