汽車自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

摘 要：汽車自動(dòng)變速技術(shù)一直以來是關(guān)于汽車發(fā)展的熱點(diǎn)話題。在一段較長的歷史時(shí)期內(nèi)，變速量作為汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，該技術(shù)的發(fā)展與汽車的駕駛性能和生產(chǎn)成本有著緊密的聯(lián)系，自動(dòng)變速技術(shù)作為手動(dòng)變速技術(shù)的延續(xù)，在駕駛性的安全性與操作性上有了很大的改善，而自動(dòng)變速箱也因此在現(xiàn)代汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，直到當(dāng)前，自動(dòng)變速技術(shù)仍舊在是現(xiàn)代汽車的制造應(yīng)用中的主要技術(shù)。本文就來探討汽車自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望。

關(guān)鍵詞：汽車;自動(dòng)變速技術(shù);變速箱;檔位

隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不僅是汽車的性能和功能有了飛躍性的進(jìn)步，普通汽車的價(jià)格更是越來越親民。相比汽車發(fā)展初期，只是有錢人才能享有的奢侈品，現(xiàn)代社會(huì)汽車已經(jīng)隨處可見，甚至是成為大部分家庭或大部分人的代步工具。汽車的運(yùn)行由不同系統(tǒng)之間的相互配合完成。傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是構(gòu)成汽車的四大系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間有著各自的功能和協(xié)同處理的作用，其中傳動(dòng)系統(tǒng)主要作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)給驅(qū)動(dòng)車輪，是驅(qū)動(dòng)車輪產(chǎn)生動(dòng)力，從而使其在一定的速度內(nèi)完成行駛的功能。傳動(dòng)系統(tǒng)主要由差速器、減速器、傳動(dòng)裝置、變速器和離合器組成，變速箱是傳動(dòng)系統(tǒng)的重要構(gòu)件，是完成汽車駕駛過程中檔位變速不可缺少的一部分，而自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展為汽車檔位的發(fā)展提供了更多的可能。

一、汽車自動(dòng)變速技術(shù)發(fā)展史

1939年裝于GM公司Oldsmobile汽車上的全自動(dòng)液力變速器（AT），1984年ISUZU公司投放市場(chǎng)的NAVI—5全自動(dòng)電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT），1987年實(shí)現(xiàn)商品化的VDT金屬帶式無級(jí)自動(dòng)變速器（CVT），2003年由BorgWarner公司與VW公司合作在Golf R32和Audi TT3.2上實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的DSG雙離合自動(dòng)變速器（DCT），汽車自動(dòng)變速技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)持續(xù)創(chuàng)新的發(fā)展過程。目前，市場(chǎng)的自動(dòng)變速技術(shù)主要有AT技術(shù)、CVT技術(shù)、AMT技術(shù)、DCT技術(shù)四大類，而AT技術(shù)就是小車常用的自動(dòng)變速技術(shù)。

二、汽車自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）AT技術(shù)

AT技術(shù)發(fā)展至今已有70多年的時(shí)間，在汽車自動(dòng)變速系統(tǒng)中占據(jù)著主要地位，主要用于小車。我國現(xiàn)階段的AT技術(shù)以及發(fā)展到8AT，從2007年起就又有了與國際相一致的水平。AT技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于換擋平順、沖擊小、起步平穩(wěn)，缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率較低，在燃油油經(jīng)濟(jì)性車變速箱中應(yīng)用較多。以AT技術(shù)為主的變速箱產(chǎn)檢的檔位是6檔位，從4擋位到7檔位，檔位的提升一定程度上減低了油耗，其發(fā)展理論是TC設(shè)計(jì)理論、計(jì)算流體力學(xué)。

（二）CVT技術(shù)

無級(jí)變速傳動(dòng)最早出現(xiàn)在19世紀(jì)90年代，至今已有120年的歷史。現(xiàn)今國內(nèi)無級(jí)變速器（CVT：Continuously Variable Transmission）的研制已經(jīng)從仿造階段進(jìn)入創(chuàng)新階段。與有級(jí)式的區(qū)別在于，它的變速比不是間斷的點(diǎn)，而是一系列連續(xù)的值，譬如可以從3.455一直變化到0.85。CVT技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是傳動(dòng)距離較短，耗能較低，具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。由于CVT具有較大的轉(zhuǎn)矩容量，主要應(yīng)用于較大排量的汽車。

（三）AMT技術(shù)

ATM技術(shù)是在手動(dòng)變速箱的技術(shù)上發(fā)展起來的，是的換擋過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，相比手動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，易于操作，且傳動(dòng)效率較高，缺點(diǎn)是從動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速差，在換擋切換上受一定程度的離合器轉(zhuǎn)矩的沖擊。此外，設(shè)備及其構(gòu)造簡(jiǎn)化降低了生產(chǎn)成本，決定了其在汽車變速系統(tǒng)中的占據(jù)著重要的地位。ATM技術(shù)發(fā)展至今已有20年的時(shí)間，直至今天該技術(shù)還在汽車變速系統(tǒng)中有著較為廣泛的應(yīng)用。

（四）DCT技術(shù)

DCT技術(shù)是在ATM技術(shù)上發(fā)展起來的，具有比ATM技術(shù)更好的功能，彌補(bǔ)了ATM技術(shù)在檔位切換上的缺點(diǎn)，使得傳動(dòng)效率再次提高。該激素采用濕式離合器，傳動(dòng)效率較干式離合器提升了5%-10%，主要用于高檔轎車的變速箱。如奧迪的S-Tronic變速箱、保時(shí)捷的PDK變速箱、寶馬的DKG變速箱、福特和沃爾沃的Powershift變速箱等。

三、汽車自動(dòng)變速技術(shù)的展望

（一）系統(tǒng)微型化

自動(dòng)變速技術(shù)系統(tǒng)微型化是汽車功能優(yōu)化的必然選擇，也是變速箱向小體積、輕重量發(fā)展的必然要求。系統(tǒng)的微型化將直接鎖單動(dòng)力傳遞的距離，是汽車自動(dòng)變速技術(shù)向節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。

（二）自動(dòng)預(yù)選檔位

自動(dòng)預(yù)選換擋技術(shù)是一項(xiàng)新的自動(dòng)變速技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在國外研發(fā)成功，未來幾年將得到廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)是指駕駛員可以根據(jù)實(shí)際需求自動(dòng)控制切換檔位，提高了汽車駕駛的舒適性。

（三）電控?zé)o極變速系統(tǒng)

未來汽車發(fā)展的主要方向是節(jié)能、環(huán)保，這一需求促進(jìn)了電動(dòng)汽車的發(fā)展，同時(shí)與促進(jìn)了汽車自動(dòng)變速技術(shù)電子控制功能的實(shí)現(xiàn)。電控?zé)o極變速系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)就是節(jié)能，這一優(yōu)勢(shì)為電控?zé)o極變速系統(tǒng)的應(yīng)用開了一扇寬廣的大門。

（四）電控全自動(dòng)鎖止離合

傳統(tǒng)的自動(dòng)變速系統(tǒng)雖然較手動(dòng)變速系統(tǒng)檔位切換時(shí)更加的平順，但受傳動(dòng)距離的限制，換擋過程中的能耗較大，傳動(dòng)系統(tǒng)承受的負(fù)荷也相應(yīng)增加。電控全自動(dòng)鎖止離合采用液力變矩系統(tǒng)，使得傳動(dòng)距離縮短，檔位切換更加平順，同時(shí)還能吸收傳遞扭矩，減輕傳動(dòng)過程中變速器的負(fù)荷。彌補(bǔ)了耦合器應(yīng)用中能耗較大、效率較低的缺點(diǎn)。

（五）智能變速系統(tǒng)

隨著電子技術(shù)、車載設(shè)備、車載系統(tǒng)的在汽車系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展，自動(dòng)變速技術(shù)將逐漸的向智能化轉(zhuǎn)變，具有更多智能控制的功能，促進(jìn)智能變速系統(tǒng)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，智能技術(shù)在汽車系統(tǒng)中的部分功能以被開啟，大部分汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的功能，在駕駛過程中可以實(shí)現(xiàn)語音導(dǎo)航、語音控制撥打電話及聽音樂等，未來語音免視功能在自動(dòng)變速技術(shù)中的應(yīng)用將促進(jìn)語音變速的發(fā)展，相信這一天離我們不會(huì)太遠(yuǎn)。

四、結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)變速技術(shù)是汽車系統(tǒng)的重要組成部分，汽車自動(dòng)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新對(duì)于汽車整體功能的創(chuàng)新和升級(jí)有著重要的意義。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化智能化的發(fā)動(dòng)裝置將引領(lǐng)未來汽車系統(tǒng)的潮流，這將極大的推動(dòng)自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也將促使汽車的類型和功能可能發(fā)生較大的變化。屆時(shí)，汽車自動(dòng)變速的功能也將向簡(jiǎn)潔化、智能化發(fā)展，為人們的安全、舒適駕駛提供一個(gè)更好的駕駛環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]張星輝.試析汽車自動(dòng)變速技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械管理開發(fā)，2017（12）：133-134.

[2]陰曉峰，李磊，廖志明，王文平.汽車自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].機(jī)械傳動(dòng)，2010（08）：87-91.

[3]黃康，曾億山.汽車自動(dòng)變速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（12）：1503-1507.

作者簡(jiǎn)介：李元，貴州電子科技職業(yè)學(xué)院汽車系專職教師。