汽車自動變速器的現狀及發展趨勢

王國偉 陳光陽

摘要：汽車是高新技術的最具潛力的商業載體，由于近年來的汽車市場的迅速增長，用過人的用車量快速增長，對高質量的汽車變速器也有著一定的要求。汽車變速器在傳動系中起著至關重要的作用，汽車變速器的操縱方式有兩種，自動式和手動式。手動變速器對駕駛員的技術要求更高，起步不平穩，因此，自動變速器逐漸占領汽車變速器的市場。目前市場上的自動變速器有多重，本文分析了AT、AMT、CVT三種變速器的發展方向，并探討了自動變速器的換擋技術的發展問題。

關鍵詞：汽車;自動變速器;發展趨勢

1自動變速器的特點

1.1駕駛性能優良

現在城市化現象明顯，城市人口密集，購買力強，但城市交通壓力大，開手動擋的比較麻煩，所以大多數人選擇了自動擋，主要是給自己省力。自動變速器是利用行星齒輪機構進行變速，它能根據油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。能讓駕駛員的操作更加簡便、駕駛更加平順，因此裝備自動變速器的新型轎車尤其受到了人們的青睞。為何說自動變速箱的行駛性能更好呢，關鍵就在于現在開車人群的總體年齡都在減小，很多青少年利用高考過后的那兩個月的休息時間考取駕駛證，雖然他們都成功的拿到了證，但也出現了很多問題，就是因為在他們拿到駕駛證之后就迎來了開學，他們沒有時間去練習，技術還相對生疏，所以自動變速箱就解決了他們換擋技術不好的問題，從而使得他們的駕駛過程更加享受。

1.2自適應能力強

開過手動擋車輛的朋友都知道，駕駛的時候手腳都需要頻繁的配合操作的，對駕駛者的操作技術是有很高的要求的，如果操作不熟練，車輛熄火不說，開起來自己也會很累的。而自動擋車輛駕駛的時候就簡單很多，特別是在堵車的情況下，更能突出自動擋車的優點。因為在等紅路燈時，你只踩油門就可以直接啟動，不用擔心因為自己技術不好短時間內不能起車而遭到后邊車的催促，并且會非常省力，不會出現駕駛一段時間后司機會感到非常累的情況出現。由于自動擋車學習時省去了經常性分散駕駛者注意力的換擋操作，也更有利于駕駛者將注意力集中于前方道路和周圍環境，從而使車感稍差的駕車人更具信心。

1.3行車安全性高

在車輛行駛過程中，駕駛員必須根據道路、交通條件的變化，對車輛的行駛方向和速度進行調節。以城市大客車為例，平均每分鐘換檔3～5次，而每次換檔有4～6個手腳協同動作。正是由于這種連續不斷的頻繁操作，使駕駛員的注意力被分散，而且易產生疲勞，造成交通事故增加。裝用自動變速器的車輛，取消了離合器踏板，只要控制油門踏板，就能自動變速。從而改善了駕駛員的勞動強度，使行車事故率降低，平均車速提高。

2汽車自動變速器的研究現狀

2.1液力自動變速器的研究現狀

液力自動變速器（AT）的組成部分包括液力變矩器、齒輪變速系統、液壓操縱系統和控制系統。傳動軸和變速器通過接觸式離合器聯接在一起，來實現擋位更換。液力自動變速器的特點在于液力耦合器的選用，利用液壓系統來完成動力傳輸，依靠液力傳遞和齒輪組合的方式來達到改變速比的目的。人們對液力自動變速器已經有很多年的研究經驗，發展相對成熟。液力自動變速器的優點是操作簡單、駕駛舒適且有良好的動力性能，但是液力自動變速器結構復雜、效率低且成本也比較高。在國外，特別是在歐洲、美國和日本等汽車產業發達的地區和國家，液力自動變速器有著很好的發展前景，在2002年到2003年期間，6AT和7AT液力自動變速器被成功地研發出來，在此之后8AT液力自動變速器也被成功開發。2017年Ford汽車公司官方發布10AT液力自動變速器消息。從國內外的研究現狀來看，液力自動變速器是目前發展最完備、技術最成熟且應用也最為廣泛的自動變速器。

2.2電控機械式自動變速器的研究現狀

1984年，最初將AMT設計出來的是日本Isuzu公司，并且將其應用在轎車上。AMT不僅具有結構簡單、工作效率高、制造成本低和手動變速器傳動效率高的特點，還具備了自動變速器使用便捷的優勢。人們對AMT的研究主要解決了換擋控制中變速器能否順利、平穩換擋的問題。配備AMT的汽車駕駛難度較低、操縱性好且性價比高，但是存在由于換擋動力中斷等情況而影響駕駛舒適性的問題。我國從20世紀80年代初就對AMT進行研究，國內各個汽車廠家不斷增加對自動變速器研發的投入，并對AMT的制造工藝、產品質量及產業化等不斷地進行改善。北京理工大學于2008年開發了3擋AMT純電動客車，加速時間比原有AMT縮短了18%，電量消耗降低了9%，車輛性能大幅提高。國產AMT雖然在技術理論上和國外相比沒有大的差距，但是在制造工藝與產品質量等方面還有待提高。目前歐洲一些廠家的產品例如DaimlerAGSmart、BMWM3等也一直在應用AMT。

2.3雙離合器變速器的研究現狀

近年來，雙離合器變速器（DCT）被人們普遍關注，在全球汽車行業中逐漸發展起來。該變速器使車輛發動機的工作效率和行駛品質都有顯著的改進，已成為汽車技術研究領域的熱點。在換擋過程中，DCT通過雙離合的方式將換擋速度提升了一個量級，具有優良的換擋品質和較好的傳動效率。通過性能比較，雙離合器變速器比傳統的行星式液力自動變速器效率更高。雙離合器變速器（DCT）的概念最早是由法國人提出的，到目前為止，有80年的歷史，由于當時的環境因素等條件受限，DCT并沒有產品化，在2005年前后，DCT技術才得以推廣并廣泛使用。DCT具有傳動效率高和換擋速度快等優點，這使DCT具有良好的發展前景。

3自動變速器的技術發展趨勢

3.1高效化

采取對自動變速器在結構設計上的改善和調校上的優化等措施，可以提高其傳動效率、改善燃油經濟性、降低排放，使自動變速器向著高效化發展，滿足環境友好和可持續發展的要求。

3.2智能化

在自動變速器系統中使用先進的微控制單元，能夠智能感知駕駛員的行為意圖，同時自動采集車輛運行過程中的各種參數，依靠其內置優化算法的多參數智能控制器維持車輛工作在最佳狀態。

3.3電子化

相比液壓、氣動或機械控制，電子控制具有明顯的優勢：不僅響應更迅速，還可通過傳動系的聯合控制，改善了自動變速器的換擋特性，比獨立控制具有更優越的性能，有利于整車輕量化及成本的降低等。

結語

自動擋的汽車在市場上更加受歡迎，因為駕駛它不需要特別好的技術，也不要求有長時間的駕車經驗，總而言之就是特別的方便，所以現在的新手更喜歡購買自動檔汽車，變速箱是特別重要的，一旦損害就需要很多錢去修理，所以我們平時一定要注意其保養。自動變速箱的出現的確是一個特別有益于大家的發明，人們不僅要受益于此，還要加強保養。

參考文獻

[1]關文達.汽車構造，2版.北京，清華大學出版社，2009.

[2]劉巖東.汽車自動變速器構造與原理解析.北京：機械工業出版社，2010.