汽车自动变速器的发展方向论文_赵静1,孟庆武2,张莹莹3

汽车自动变速器的发展方向论文_赵静1,孟庆武2,张莹莹3

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摘要:自动变速器是现代汽车技术发展的一个重要方面。汽车传动是汽车工业发展的一项重要技术,对提高汽车性能起着极其重要的作用。汽车自动变速箱在现代汽车中得到了广泛的应用。展望未来,自动变速器的应用也将进一步得到完善,成为汽车技术研究的一个重要领域。

关键词:汽车;变速箱;发展方向

前言:自动变速箱是现代汽车传动系统的核心部件之一,是汽车制造和维修的关键和难点。随着汽车在中国的普及,对汽车的认识也越来越深入,可以从车型、品牌、动力系统、传动系统等多方面进行选择。

1主要作用

汽车变速器的作用在于对汽车发动机的转速和车轮的实际运行速度进行相协调,使汽车发动机的最佳性能得以发挥。汽车的行驶面对着复杂的交通状况,其速度是要随时随地都可以发生变化的,虽然可以通过调节油量来改变速度,但是随着汽车智能化、自动化的发展,变速器的运用使得速度的变化更加的便利。

具体来讲,汽车变速的作用主要包括如下的几个方面:第一是改变汽车的传动比,从而使汽车轮转的速度和转矩发生变化,从而让汽车在行驶的过程中可以变换速度,并将汽车的运动性能发挥到最佳;第二是变速器可以使发动机转的方向不变的情况下,能够实现倒退功能,如果没有变速器的话,倒退就必须要改变发动机的转向发生变化;第三是使汽车的空档功能实现。总之,汽车变速器的性能状况,是汽车整体质量的重要保障。变速器是汽车诸器件中极为重要的部分,关系到汽车的整体性的性能改进。

2汽车自动变速器的结构

2.1无级变速器

无级变速器(CVT),也就是我们常说的无级变速箱。虽然CVT 装车使用时间不长,装配的车型也不多,但是无级变速技术发展已经有一百多年时间了。无级主要体现在档位变化上,变速比之间不存在间断点,而是一系列连续值。CVT 结构比传统变速器紧凑、占用体积小,既没有传统变速器平行齿轮机构,也没有AT 变速器复杂的行星齿轮变速机构,主要靠主、从动锥轮和传动带实现速比的无级变化。可以发现,发动机动力经过双质量飞轮组,并通过一组行星齿轮机构到达无级变速器机构,最后才能通过主减速器差速器总成传递到底盘的行驶系统。CVT 变速箱根据传动带结构的不同可以分为金属带式和金属链式两类,在金属带式传动系统中,坚韧的金属带与一对可做轴向移动、宽度可调的V 形带轮连接,驱动金属带压紧在半径可变的带轮上组成无级变速装置,改变带轮的驱动半径即可改变主、从动带轮的传动比,以适应汽车负荷和行驶速度的变化。金属链式CVT 变速机构工作原理与带式相同,为了防止金属链与链轮之间由于存在打滑而使得摩擦力过大而导致的过热现象出现,链条与链轮之间的压紧力是由ECU 根据发动机工况和需要的扭矩决定的。

CVT 变速箱结构紧凑,制造成本低,换档平顺,加减速性能良好,能够极大地提升行车的舒适性,在许多中级车上都有较大的应用。虽然传动带(链)在设计时能够承受400NM~500NM 的扭矩,但为了保护变速箱,采用CVT 变速箱的车型在大油门急加速时会出现迟滞现象,另外在温度较低的地区,CVT 变速箱响应性能也较慢。但是,各厂家对CVT 不断进行着改进,缺点会被逐渐克服,CVT 将是自动变速器的一个发展方向。

2.2双离合变速器

双离合式自动变速器,简称DCT。在结构上,可以将双离合变速器看成普通齿平行齿轮变速器和自动变速器的整合,这种结构使得双离合变速器既有普通自动变速器的舒适性,也能兼具手动变速器的灵活性,具有较好的换档响应。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前市面上各汽车厂家都有双离合技术的研发,同时也有各自的技术命名,DSG在对双离合变速器的测试中,PDK 能够在短时间内完成数字弹射起步而变速器不过热,这一点能够胜任高档豪车的品牌。双离合变速器最早的实际应用是在20世纪80年代初,DSG 在结构上与普通手动变速器结构类似,都是采用平行轴齿轮进行换档,只是换档控制不是由驾驶员执行,而是由执行机构进行;在离合器部分,DSG 采用双离合器,可以认为是两个普通离合器套在一起,即在DSG 变速器的工作过程中总是有2个档位是结合的,即一个正在工作,另一个则为下一档位做好准备;手动模式下可以进行跳跃降档,如果起始档位和最终档位属于同一个离合器控制的,则会通过另一离合器控制的档位转换一下,如果起始档位和最终档位不属于同一个离合器控制的,则可以直接跳跃降至所定档位。近年来,随着湿式双离合器的引入,解决了双离合器的车型在城市道路使用中频繁换档和启动导致的离合器过热的问题,从而使得双离合器换档迅速、平顺性好、舒适性好等特点在民用车上得到广泛应用。

3汽车自动变速器的发展方向

随着社会经济的发展,人们生活水准的提升,生活质量的要去也会相继地提升。在此背景下,对汽车的性能特别是安全系数的要求也逐渐提高。那么,汽车的自动变速器就必须在这些方面进行着力思考。因此,在未来的发展中,自动变速器的发展必须考虑如下的几个因素:

3.1汽车自动变速自身的小型化

汽车降低耗能一个重要的途径就是减轻汽车的总体重量,使得运动的传递速度缩短,自动变速器也需要在这些方面进行改进,进一步小型化,降低耗油量。但小型化不是减少其本身的性能,而是要更加的自动化、职能化,汽车的安全系数得到进一步的提升。

3.2汽车自动变速器的噪音进一步降低

汽车的噪音中 发动机是最为重要的噪音来源。为了降低噪音,就必须在变速器噪音减少上下功夫,进一步提升器件的性能,将噪音降低。汽车变速器的噪音主要是齿轮之间的摩擦。随着研究推进,应该逐步地提升齿轮重合度以降低噪声。噪音是现代城市环境污染的重要方面,而汽车又是噪音的重要制作来源。通过自动变速器噪音的降低处理,无疑对于在整体上减少汽车的噪音是有帮助的,也将进一步提升消费者对汽车使用的舒适度。

3.3汽车自动变速的无级化发展

因为,虽然不断地提升自动变速器挡位可以进一步扩大自动变速范围,但其并非完全意义上的自动变速,这正是在有级变速和无级变速之间的转换。理想的无级变速是在整个变速范围内都能连续地、无挡别地切换变速比,使变速器始终按最佳换挡规律自动换挡。自动挡的最佳位置,就是是变速器自动的适应行驶的状,更加智能地发挥自身的作用。

3.4汽车自动变速器的电子化控制

与液压控制相比,电子控制有着多方面的优势。它可以实现更复杂多样的控制功能,提升变速器性能。随着汽车电子化的发展,汽车传动系统电子控制将获得进一步的广泛运用。电子控制是职能化进一步提升的表现。在未来的发展中,电子化控制将使得变速器的运用更为便利,也将在整体上提升汽车的整体性能自动化。

结语:自动变速箱易于控制,大大降低了驾驶员的工作强度,提高了车辆的驾驶舒适性。随着自主品牌的不断扩大,中国著名的汽车企业已经能够完成自动变速器的生产和调试。在传统的汽车领域,他们可以实现动力的全部生产。随着新能源汽车技术的发展,新型变速箱的开发和制造将是一个新的领域,也是当地汽车企业应该关注的领域。

参考文献:

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[2]李贤彬,鲁民巧.汽车自动变速器的历史、现状及发展趋势[J].邢台职业技术学院学报,2015,20(3):2023.

[3]吴心平,赵清华,杨宗田.汽车自动变速器原理与发展趋势[J].汽车实用技术,2015(11):3538.

论文作者:赵静1,孟庆武2,张莹莹3

论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期

论文发表时间:2019/1/7

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