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五大變速箱原理、發(fā)展前景解析

發(fā)布時(shí)間:2009年08月31日 00:00 作者:佚名 來源:蓋世汽車網(wǎng)

   一、MT手動(dòng)變速箱

 

   MT的英文全稱是manualtransmission。中文意思是手動(dòng)變速器,也稱手動(dòng)擋。即用手撥動(dòng)變速桿才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置,改變傳動(dòng)比,從而達(dá)到變速的目的。踩下離合時(shí),方可撥得動(dòng)變速桿。如果駕駛者技術(shù)好,裝手動(dòng)變速器的汽車在加速、超車時(shí)比自動(dòng)變速車快,也省油。MT變速箱是目前使用主廣泛的變速器。

 

   未來手動(dòng)變速箱的發(fā)展趨勢是檔位不斷提高,以使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速更好地匹配汽車復(fù)雜的工況需求。

 

   隨著人們對(duì)汽車駕馭簡化的要求不斷提高,特別是國人希望能簡化汽車操作,手動(dòng)變速箱的市場必定會(huì)受到AT、CVT、DCT、AMT四大變速箱的沖擊。有專家預(yù)測到自動(dòng)變速箱的市場占有率將從2007年的74%下降到67%。但MT手動(dòng)變速箱由于機(jī)械可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)力性好這些原因,自動(dòng)變速箱會(huì)是變速箱領(lǐng)域重要的組成部分。

 

   二、AT自動(dòng)變速箱

 

   AT的英文全稱是automatictransmission自動(dòng)變速箱是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達(dá)到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。

 

   目前國內(nèi)市場大多數(shù)自動(dòng)變速檔變速箱使用的都是AT變速箱。一般來說,自動(dòng)變速器的擋位分為P、R、N、D、2、1或L等。

 

   自動(dòng)變速器具有操作容易、駕駛舒適、能減少駕駛者疲勞的優(yōu)點(diǎn),已成為現(xiàn)代轎車配置的一種方向。裝有自動(dòng)變速器的汽車能根據(jù)路面狀況自動(dòng)變速變矩,駕駛者可以全神貫注地注視路面交通而不會(huì)被換擋搞得手忙腳亂。

 

   目前國內(nèi)自動(dòng)變速箱比較受歡迎,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。和當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢相背,但作為自動(dòng)變速箱中技術(shù)最成熟的一款變速箱,AT在未來一定時(shí)間內(nèi),AT自動(dòng)變速箱仍有廣闊的發(fā)展趨勢,市場占有率將進(jìn)一步提高。

 

   未來AT自動(dòng)變速箱的發(fā)展趨勢是向多檔位的AT變速箱發(fā)展。

 

   三、AMT機(jī)械式自動(dòng)變速箱

 

   AMT的英文全稱是automatedmechanicaltransmission。中文意思是機(jī)械式自動(dòng)變速箱。AMT可以看成是自動(dòng)的手動(dòng)變速箱

 

   AMT變速箱,是在通常的手動(dòng)變速箱和離合器上配備一套電子控制的液壓操縱系統(tǒng),以達(dá)到自動(dòng)切換檔位目的的機(jī)構(gòu)。其實(shí)就是在手動(dòng)變速器,也就是齒輪式機(jī)械變速器(MT)的原有基礎(chǔ)上加裝了微機(jī)控制的自動(dòng)操縱系統(tǒng),以此改變?cè)瓉淼氖謩?dòng)操作系統(tǒng)。因此AMT實(shí)際上是由一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)來完成操作離合器和選擋的兩個(gè)動(dòng)作,其核心技術(shù)是微機(jī)系統(tǒng),電子技術(shù)及質(zhì)量將直接決定AMT的性能與運(yùn)行質(zhì)量。

 

   配備AMT的汽車不再需要離合器踏板,駕駛者只需簡單地踩油門踏板就可以非常簡單地啟動(dòng)和駕駛汽車。AMT汽車駕駛簡單,駕駛者則只需要踩油門,由AMT系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地選擇換擋的最佳時(shí)機(jī),從而消除了發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速箱的錯(cuò)誤使用,避免換錯(cuò)擋,這一點(diǎn)對(duì)駕駛新手和整車的可靠性都非常重要。

 

   AMT變速箱在三類新型自動(dòng)變速箱中,技術(shù)難度相對(duì)較低,但是存在換擋動(dòng)力中斷等影響駕駛舒適性的問題。在國內(nèi),AMT目前只應(yīng)用于一些A0級(jí)別的車型。由于涉及車型范圍較少、車輛也比較低端,AMT缺少推廣的平臺(tái),發(fā)展前景是三類新型自動(dòng)變速箱中最不樂觀的。

 

   四、DCT雙離合器變速箱

 

   DCT的英文全稱是doubleclutchtransmission.中文意思是雙離合器變速箱。也有人稱之為DSG(Direct-ShiftGearbox),中文表面意思為“直接換擋變速器”。大眾汽車在2002年于德國沃爾夫斯堡首次向世界展示了這一技術(shù)創(chuàng)新。新一代DCT變速器采用了雙離合器和6個(gè)前進(jìn)檔的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動(dòng)力的傳送部件,主要與高扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)配合使用。

 

   DCT有一個(gè)由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置,由電子控制及液壓裝置同時(shí)控制兩組離合器及齒輪組的動(dòng)作。一個(gè)多片式離合器連接1、3、5擋和倒車擋,另一個(gè)連接的是2、4、6擋。在某一檔位時(shí),離合器1結(jié)合,一組齒輪嚙合輸出動(dòng)力,在接近換檔時(shí),下一組檔段的齒輪已被預(yù)選,而與之相聯(lián)的離合器2仍處于分離狀態(tài);在換入下一檔位時(shí),處于工作狀態(tài)的離合器1分離,將使用中的齒輪脫離動(dòng)力,同時(shí)離合器2嚙合已被預(yù)選的齒輪,進(jìn)入下一檔。兩個(gè)多片式離合器的一合一閉幾乎保持在同一時(shí)間內(nèi)完成,整個(gè)過程往往只需要0.2秒的時(shí)間。目前,國內(nèi)市場上,大眾的邁騰使用了DCT變速器。

 

   DCT變速器能滿足消費(fèi)者對(duì)駕駛運(yùn)動(dòng)感和車輛節(jié)油的雙重要求。相比較目前中國市場上廣泛使用的AT自動(dòng)變速器,DSG可以降低油耗。與傳統(tǒng)MT手動(dòng)變速器相比,在整個(gè)換檔期間能確保最少有一組齒輪在輸出動(dòng)力,令動(dòng)力沒有出現(xiàn)間斷的狀況。但相比AMT對(duì)于MT的改動(dòng),由于DCT變速器的結(jié)構(gòu)和國內(nèi)常用的MT手動(dòng)變速器相差較大,改進(jìn)新的生產(chǎn)投入較大。

 

   目前DCT變速箱面臨的主要問題是制造加工的精度要求很高。

 

   DCT雙離合器變速箱是以大眾集團(tuán)為首的歐洲車系主推的一款新型自動(dòng)變速箱。由于大眾和一汽、上汽的合作,在我國擁有廣泛的市場基礎(chǔ),由此DCT變速箱擁有廣闊的推廣平臺(tái)。DCT變速箱的發(fā)展前景最為樂觀。

 

   五、CVT機(jī)械式無級(jí)變速器

 

   CVT的英文全稱是ContinuousVariableTransmission,中文意思是“機(jī)械式無級(jí)變速器”。CVT技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)有了一百多年的歷史。德國奔馳公司是在汽車上采用CVT技術(shù)的鼻祖,早在1886年就將V型橡膠帶式CVT安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機(jī)汽車上。但是由于橡膠帶式CVT存在一系列的缺陷:功率有限(轉(zhuǎn)矩局限于135Nm以下),離合器工作不穩(wěn)定,液壓泵、傳動(dòng)帶和夾緊機(jī)構(gòu)的能量損失較大,因而沒有被汽車行業(yè)普遍接受。

 

   現(xiàn)在,將液力變矩器集成到CVT系統(tǒng)中,主、從動(dòng)輪的夾緊力實(shí)現(xiàn)電子化控制,在CVT中采用節(jié)能泵,傳動(dòng)帶用金屬帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠帶。新的技術(shù)進(jìn)步克服了CVT系統(tǒng)原有的技術(shù)缺陷,導(dǎo)致了傳遞轉(zhuǎn)矩容量更大、性能更優(yōu)良CVT的面世,汽車界對(duì)CVT技術(shù)的研究開發(fā)日益重視。

 

   CVT能實(shí)現(xiàn)無級(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。因此相比較有級(jí)變速器,CVT變速器的動(dòng)力性。同時(shí),CVT通過改變主、從動(dòng)輪工作半徑實(shí)行無級(jí)變速,比起目前國內(nèi)市場上常用的AT自動(dòng)變速器通過液力變矩器實(shí)行無級(jí)變速,CVT的傳動(dòng)效率和燃油經(jīng)濟(jì)性都大大提高。

 

   CVT無級(jí)變速器是采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合傳遞動(dòng)力??梢允箓鲃?dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況實(shí)現(xiàn)最佳匹配。金屬帶式無級(jí)變速器的系統(tǒng)主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可動(dòng)盤和固定盤組成,與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動(dòng),另一側(cè)則固定??蓜?dòng)盤與固定盤都是錐面結(jié)構(gòu),它們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動(dòng)帶嚙合。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸輸出的動(dòng)力首先傳遞到CVT的主動(dòng)輪,然后通過V型傳動(dòng)帶傳遞到從動(dòng)輪,最后經(jīng)減速器、差速器傳遞給車輪來驅(qū)動(dòng)汽車。工作時(shí)通過主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的可動(dòng)盤作軸向移動(dòng)來改變主動(dòng)輪、從動(dòng)輪錐面與V型傳動(dòng)帶嚙合的工作半徑,從而改變傳動(dòng)比。由于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的工作半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)了無級(jí)變速。

 

   目前國內(nèi)使用CVT無級(jí)變速器的車型主要有南汽名爵MG3SW1.8L,東風(fēng)日產(chǎn)的軒逸、逍客、新天籟和新奇駿、廣本飛度、奇瑞旗云以及奧迪Multitronic等。

 

   CVT機(jī)械式無級(jí)變速箱是日系車企主推的一款新型自動(dòng)變速箱。擁有一定的推廣基礎(chǔ)。不過CVT使用的鋼帶主要掌握在博世等少數(shù)公司手中,而其國內(nèi)尚無加工制造CVT一些部件的條件。因此CVT變速箱在我國推廣尚需提高其支持設(shè)施。

 

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