汽車自動變速器結構原理與故障分析(已修改)
2025-06-29 19:26 本頁面
【正文】 第一章 汽車自動變速器技術發(fā)展1914年德國奔馳汽車公司推出第一臺全自動齒輪變速器，第一次實踐了汽車的自動變速。但是，由于當時技術復雜和價格昂貴，這種技術并未得到普遍認可。20世紀30年代為了解決城市公共汽車頻繁起步帶來的麻煩，提高乘坐舒適性，自動變速器技術開始與公共汽車。第二次世界大戰(zhàn)期間，利用自動變速器的軍用越野車大大提高了越野通用性，體現(xiàn)出自動變速器的另一個長處。1940年美國通用奧茲莫比爾汽車公司在其批量生產(chǎn)的轎車上裝用了帶有液力元件的自動變速器直到1948年Dynaflow全自動變速器的問世，現(xiàn)代汽車自動變速器的雛形基本形成隨后的近半個世紀以來，自動變速器技術逐漸發(fā)展，自動換擋系統(tǒng)從全液壓控制型電子液壓控制執(zhí)行型，特別是近二十年伴隨計算機技術的飛速發(fā)展，自動變速控制技術日臻成熟，自動變速器在轎車和城市大型客車上的使用已開始普及。 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，自動變速器已經(jīng)出現(xiàn)了多種類型，其中包括液力機械式自動變速器(Automatic Transmission ,簡稱AT) 、機械式自動變速器(Automatic Mechanical Transmission ,簡稱AMT)和無級自動變速器(Continuously Variable Transmission ,簡稱CVT)等三種結構形式液力自動變速器已走過了六十多年的歷史，其技術成熟，性能可靠。對液力自動變速器的研究，主要圍繞提高效率而展開。20 世紀60年代研究重點是采用多元件工作輪，)70年代是使用閉鎖離合器，80年代則采取增加行星齒輪變速器檔位的方法及使用電子控制。最近幾年，傳統(tǒng)的液力自動變速器通過采用CAD/CAM技術來提高液力變矩器效率，增加行星齒輪變速器的檔位以及電子技術的應用，液力自動變速器的性能已相當完善?，F(xiàn)在的液力自動變速器可通過微電腦對整個傳動系統(tǒng)進行控制。由各種電子傳感器和微電腦組成的電控單元，根據(jù)各傳感元件輸入的信號確定換檔和鎖定時機，發(fā)出信號，控制執(zhí)行元件，電磁閥動作，完成電控單元下達的換檔、鎖止等命令。2002年，通用汽車公司和福特汽車公司達成協(xié)議，共同開發(fā)用于前輪驅(qū)動汽車的6檔自動變速器，預計其燃油經(jīng)濟性將比傳統(tǒng)4檔自動變速器提高4%——8%，此種變速器有望在2005年后投入使用。ZF分司也正在研究)檔自動變速器——7Ptransimssion,該變速器用由雙片飛輪組成的濕式離合器代替變換器，能提高加速性能和燃油經(jīng)濟性，減小排放，而且與5檔自動變速器相比，體積更小，質(zhì)量更輕。液力自動變速器的應用范圍廣，可裝備轎車、客車、貨車等各種車型，在汽車自動變速器行業(yè)中占有主導地位。繼1984年日本五十鈴公司在世界上率先研制成功電子控制全機械式有級自動變速器“NAVI5”并裝于ASKA轎車上后，世界上許多汽車制造公司競相進行了類似的開發(fā)研制工作。1996年寶馬M3轎車所采用的“M序列式變速器”，以全新的電液控制系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的機械式變速器的操縱系統(tǒng)，并可選擇自動變速和手動變速兩種模式。ZF公司也推出了其電控機械自動變速器新產(chǎn)品———ASTRONIC系列。1998年德國大眾Lupo轎車安裝了電控機械式自動變速器，顯示了非常光明的前景。先進的電控機械式自動變速器，均裝有電控單元，它是變速器的核心。將車輛的行駛狀況與希望實現(xiàn)的狀況進行實時比較，并發(fā)出控制命令，改變變速器的檔位、離合器的分離與結合以及油門的開度，實現(xiàn)自動選擇最佳檔位和最佳換檔時間。在幾種自動變速器中，電控機械式的性能價格比最高。在中低檔轎車、城市客車、軍用車輛、載貨車等方面應用前景較廣闊。自從馮杜納博士的’VDT公司于20世紀80年代研制成功金屬帶式無級變速器并使之進入商品化階段后，目前世界上已出現(xiàn)了一批生產(chǎn)金屬帶式無級變速器的廠家。日本本田汽車公司和VDT變速器公司共同研制的新型無級變速器已裝備在了本田1996CivicHX型轎車上。包括通用汽車公司在內(nèi)的國外企業(yè)都在加速發(fā)展無級自動變速器技術。據(jù)統(tǒng)計，截止1996年底，裝備金屬帶式無級變速器的轎車已達120多萬輛， 。金屬帶式無級速器商品化的時間雖不長，在汽車變速器中的占有率也僅占1%，其中90%在日本，10%在歐洲，但因其理論上性能優(yōu)越，被視為自動變速器的主要發(fā)展方向之一汽車傳動系統(tǒng)中的變速器控制自動化是汽車發(fā)展的較高級階段，自動變速器能根據(jù)車速與發(fā)動機負荷的變化情況及時自動的進行傳動比轉(zhuǎn)換，從而使操作簡單省力，將駕駛員從頻繁的換擋操作中解脫出來，最大程度的消除了駕車者換擋技術的差異。2009年6月30日，在歷經(jīng)多年研制之后，中國在自動變速器領域取得了實質(zhì)性的突破：國產(chǎn)第一臺擁有完全自主知識產(chǎn)權的高端自動變速器——歐意德全電控、低噪音、高傳動比、高適用性4速自動變速器在中國最大的發(fā)動機及變速器生產(chǎn)基地——內(nèi)蒙古歐意德發(fā)動機公司試生產(chǎn)成功，從而填補了中國在核心零部件制造領域的又一項空白。據(jù)悉，該型號自動變速器不久將正式應用于中高端乘用車上，而該公司研發(fā)的6速自動變速器的量產(chǎn)也已被提上日程。作為汽車關鍵總成之一，變速器技術在汽車誕生的百年歷史中在不斷地與時俱進。手動變速器由于其傳遞動力的直接與高效性，加上制作技術的成熟與低成本，現(xiàn)代汽車中裝備手動變速器的汽車仍然占有很大比例。但隨著人們對汽車舒適性要求越來越高，現(xiàn)代汽車自動變速器裝備率越來越高卻是一個不爭的事實，尤其是當自動變速器也逐漸能夠兼顧操控性的時候。但，傳統(tǒng)自動變速器技術卻由于其效率的低下而在等待一場革命。我們想要知道的是，自動變速器的未來究竟將走向何方？在當前多種技術的研發(fā)中，自動變速器技術逐漸呈現(xiàn)出了比較明顯的三大發(fā)展趨勢，一是以德國大眾汽車公司為代表的雙離合技術，二是無級變速技術即CVT技術，三是多家公司已然推出的多擋位技術雙離合變速器(Dual Clutch Transmission) DCT有別于一般的自動變速器系統(tǒng)，它基于手動變速器而又不是自動變速器，除了擁有手動變速器的靈活性及自動變速器的舒適性外，還能提供無間斷的動力輸出。而傳統(tǒng)的手動變速器使用一臺離合器，當換擋時，駕駛員須踩下離合器踏板，使不同擋的齒輪做出嚙合動作，而動力就在換擋期間出現(xiàn)間斷，令輸出表現(xiàn)有所斷續(xù)。雙離合變速器(Dual Clutch Transmission) DCT有別于一般的自動變速器系統(tǒng)，它基于手動變速器而又不是自動變速器，除了擁有手動變速器的靈活性及自動變速器的舒適性外，還能提供無間斷的動力輸出。而傳統(tǒng)的手動變速器使用一臺離合器，當換擋時，駕駛員須踩下離合器踏板，使不同擋的齒輪做出嚙合動作，而動力就在換擋期間出現(xiàn)間斷，令輸出表現(xiàn)有所斷續(xù)。 與傳統(tǒng)的手動變速器相比，DSG使用更方便，因為說到底，它還是一個自動變速器，只是使用了DCT的新技
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