汽車自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理與故障分析(已修改)
2025-06-29 19:26 本頁(yè)面
【正文】 第一章 汽車自動(dòng)變速器技術(shù)發(fā)展1914年德國(guó)奔馳汽車公司推出第一臺(tái)全自動(dòng)齒輪變速器，第一次實(shí)踐了汽車的自動(dòng)變速。但是，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)復(fù)雜和價(jià)格昂貴，這種技術(shù)并未得到普遍認(rèn)可。20世紀(jì)30年代為了解決城市公共汽車頻繁起步帶來(lái)的麻煩，提高乘坐舒適性，自動(dòng)變速器技術(shù)開(kāi)始與公共汽車。第二次世界大戰(zhàn)期間，利用自動(dòng)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(dòng)變速器的另一個(gè)長(zhǎng)處。1940年美國(guó)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(dòng)變速器直到1948年Dynaflow全自動(dòng)變速器的問(wèn)世，現(xiàn)代汽車自動(dòng)變速器的雛形基本形成隨后的近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，自動(dòng)變速器技術(shù)逐漸發(fā)展，自動(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)變速控制技術(shù)日臻成熟，自動(dòng)變速器在轎車和城市大型客車上的使用已開(kāi)始普及。 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，自動(dòng)變速器已經(jīng)出現(xiàn)了多種類型，其中包括液力機(jī)械式自動(dòng)變速器(Automatic Transmission ,簡(jiǎn)稱AT) 、機(jī)械式自動(dòng)變速器(Automatic Mechanical Transmission ,簡(jiǎn)稱AMT)和無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器(Continuously Variable Transmission ,簡(jiǎn)稱CVT)等三種結(jié)構(gòu)形式液力自動(dòng)變速器已走過(guò)了六十多年的歷史，其技術(shù)成熟，性能可靠。對(duì)液力自動(dòng)變速器的研究，主要圍繞提高效率而展開(kāi)。20 世紀(jì)60年代研究重點(diǎn)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(dòng)變速器通過(guò)采用CAD/CAM技術(shù)來(lái)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(shù)的應(yīng)用，液力自動(dòng)變速器的性能已相當(dāng)完善。現(xiàn)在的液力自動(dòng)變速器可通過(guò)微電腦對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)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(hào)確定換檔和鎖定時(shí)機(jī)，發(fā)出信號(hào)，控制執(zhí)行元件，電磁閥動(dòng)作，完成電控單元下達(dá)的換檔、鎖止等命令。2002年，通用汽車公司和福特汽車公司達(dá)成協(xié)議，共同開(kāi)發(fā)用于前輪驅(qū)動(dòng)汽車的6檔自動(dòng)變速器，預(yù)計(jì)其燃油經(jīng)濟(jì)性將比傳統(tǒng)4檔自動(dòng)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(dòng)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(jì)性，減小排放，而且與5檔自動(dòng)變速器相比，體積更小，質(zhì)量更輕。液力自動(dòng)變速器的應(yīng)用范圍廣，可裝備轎車、客車、貨車等各種車型，在汽車自動(dòng)變速器行業(yè)中占有主導(dǎo)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(jī)械式有級(jí)自動(dòng)變速器“NAVI5”并裝于ASKA轎車上后，世界上許多汽車制造公司競(jìng)相進(jìn)行了類似的開(kāi)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(jī)械式變速器的操縱系統(tǒng)，并可選擇自動(dòng)變速和手動(dòng)變速兩種模式。ZF公司也推出了其電控機(jī)械自動(dòng)變速器新產(chǎn)品———ASTRONIC系列。1998年德國(guó)大眾Lupo轎車安裝了電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，顯示了非常光明的前景。先進(jìn)的電控機(jī)械式自動(dòng)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(shí)現(xiàn)的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)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(jié)合以及油門的開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇最佳檔位和最佳換檔時(shí)間。在幾種自動(dòng)變速器中，電控機(jī)械式的性能價(jià)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(yīng)用前景較廣闊。自從馮杜納博士的’VDT公司于20世紀(jì)80年代研制成功金屬帶式無(wú)級(jí)變速器并使之進(jìn)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(wú)級(jí)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(wú)級(jí)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(guó)外企業(yè)都在加速發(fā)展無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止1996年底，裝備金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的轎車已達(dá)120多萬(wàn)輛， 。金屬帶式無(wú)級(jí)速器商品化的時(shí)間雖不長(zhǎng)，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(dòng)變速器的主要發(fā)展方向之一汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的變速器控制自動(dòng)化是汽車發(fā)展的較高級(jí)階段，自動(dòng)變速器能根據(jù)車速與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化情況及時(shí)自動(dòng)的進(jìn)行傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換，從而使操作簡(jiǎn)單省力，將駕駛員從頻繁的換擋操作中解脫出來(lái)，最大程度的消除了駕車者換擋技術(shù)的差異。2009年6月30日，在歷經(jīng)多年研制之后，中國(guó)在自動(dòng)變速器領(lǐng)域取得了實(shí)質(zhì)性的突破：國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高端自動(dòng)變速器——?dú)W意德全電控、低噪音、高傳動(dòng)比、高適用性4速自動(dòng)變速器在中國(guó)最大的發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器生產(chǎn)基地——內(nèi)蒙古歐意德發(fā)動(dòng)機(jī)公司試生產(chǎn)成功，從而填補(bǔ)了中國(guó)在核心零部件制造領(lǐng)域的又一項(xiàng)空白。據(jù)悉，該型號(hào)自動(dòng)變速器不久將正式應(yīng)用于中高端乘用車上，而該公司研發(fā)的6速自動(dòng)變速器的量產(chǎn)也已被提上日程。作為汽車關(guān)鍵總成之一，變速器技術(shù)在汽車誕生的百年歷史中在不斷地與時(shí)俱進(jìn)。手動(dòng)變速器由于其傳遞動(dòng)力的直接與高效性，加上制作技術(shù)的成熟與低成本，現(xiàn)代汽車中裝備手動(dòng)變速器的汽車仍然占有很大比例。但隨著人們對(duì)汽車舒適性要求越來(lái)越高，現(xiàn)代汽車自動(dòng)變速器裝備率越來(lái)越高卻是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，尤其是當(dāng)自動(dòng)變速器也逐漸能夠兼顧操控性的時(shí)候。但，傳統(tǒng)自動(dòng)變速器技術(shù)卻由于其效率的低下而在等待一場(chǎng)革命。我們想要知道的是，自動(dòng)變速器的未來(lái)究竟將走向何方？在當(dāng)前多種技術(shù)的研發(fā)中，自動(dòng)變速器技術(shù)逐漸呈現(xiàn)出了比較明顯的三大發(fā)展趨勢(shì)，一是以德國(guó)大眾汽車公司為代表的雙離合技術(shù)，二是無(wú)級(jí)變速技術(shù)即CVT技術(shù)，三是多家公司已然推出的多擋位技術(shù)雙離合變速器(Dual Clutch Transmission) DCT有別于一般的自動(dòng)變速器系統(tǒng)，它基于手動(dòng)變速器而又不是自動(dòng)變速器，除了擁有手動(dòng)變速器的靈活性及自動(dòng)變速器的舒適性外，還能提供無(wú)間斷的動(dòng)力輸出。而傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器使用一臺(tái)離合器，當(dāng)換擋時(shí)，駕駛員須踩下離合器踏板，使不同擋的齒輪做出嚙合動(dòng)作，而動(dòng)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(dòng)變速器系統(tǒng)，它基于手動(dòng)變速器而又不是自動(dòng)變速器，除了擁有手動(dòng)變速器的靈活性及自動(dòng)變速器的舒適性外，還能提供無(wú)間斷的動(dòng)力輸出。而傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器使用一臺(tái)離合器，當(dāng)換擋時(shí)，駕駛員須踩下離合器踏板，使不同擋的齒輪做出嚙合動(dòng)作，而動(dòng)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(dòng)變速器相比，DSG使用更方便，因?yàn)檎f(shuō)到底，它還是一個(gè)自動(dòng)變速器，只是使用了DCT的新技
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