【正文】 阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 26 9 汽車變速器傳動(dòng)技術(shù) 手動(dòng)變速器 MT 自汽車發(fā)明以來(lái)，手動(dòng)變速器一直得到廣泛應(yīng)用。直到 20 世紀(jì) 60 年代，大部分的汽車變速器只有 3 個(gè)檔位，只有高速檔具備同步器。當(dāng)時(shí)駕駛員駕駛車輛時(shí)，必須有很好的技術(shù)，才能平順地?fù)Q檔。發(fā)展至今，大多數(shù)手動(dòng)變速器也搭載有 5 檔，甚至 6 檔速率。低檔速率對(duì)節(jié)約燃料有好處，加快速 度需要變高速檔。 自動(dòng)變速器 AT 自動(dòng)變速器自上世紀(jì) 40 年代開(kāi)始使用，南美國(guó)制造商發(fā)展起來(lái)。當(dāng)時(shí)，由于電子裝置還沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，只有通過(guò)液壓系統(tǒng)才能控制有關(guān)的操縱裝置。隨著時(shí)代的發(fā)展，自動(dòng)變速器的檔位數(shù)就像手動(dòng)變速器一樣逐漸增加了。由于電子操縱裝置和增大齒輪的速比范圍，液力變扭器僅限于在車輛啟動(dòng)的階段使用。這不但對(duì)降低燃料消耗有好處，而且也改善了轎車的性能。 新型的 5 檔或 6 檔自動(dòng)變速器，采用新的控制系統(tǒng)，與老一代產(chǎn)品相比，重量相當(dāng)，但傳遞的扭矩大大增加。為了降低內(nèi)部損耗，采用多檔位、小速比差可以減少燃料 消耗，增加車輛行駛的平順性。從燃油經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)動(dòng)性能和舒適性雨言，當(dāng)自動(dòng)變速器的檔位不斷增多，速比差不斷減小，就很接近連續(xù)變速的 CVT變速器了。 無(wú)級(jí)變速器 CVT 無(wú)級(jí)變速齒輪傳動(dòng)裝置，是在上世紀(jì)中葉出現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)，由于沒(méi)有合適的自動(dòng)化控制操縱裝置，在電子時(shí)代之前，所有的機(jī)械控制裝置，最終都沒(méi)有能夠成功地安裝在汽車上。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率及行車條件都由駕駛者的行車能力來(lái)決定。直到上世紀(jì) 80 年代術(shù)期， CVT 才首次運(yùn)用在批量生產(chǎn)的汽車中。 利用鏈條傳送動(dòng)力的裝備的 CVT，需要起動(dòng)機(jī)離合器或液力變扭器。為了倒車． 還需要一套額外的倒車齒輪組。能量是通過(guò)輪盤(pán)和鏈子之間產(chǎn)生的摩擦從軸輪傳到另一個(gè)軸輪。這就是問(wèn)題的關(guān)鍵所在，因?yàn)橹荒苡脤Ｓ玫臐?rùn)滑劑才可以避阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 免在軸與軸之間會(huì)發(fā)生打滑或點(diǎn)蝕。 CVT 對(duì)扭矩是非常敏感的。同其他傳動(dòng)系統(tǒng)相比，升級(jí)為更大能量的發(fā)動(dòng)機(jī)需要進(jìn)行更多詳細(xì)的檢查。發(fā)動(dòng)機(jī)速度和車速度沒(méi)有固定的比率。此外，音響效果與手動(dòng)變速器有很大的不同。由于這個(gè)原因，無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)有時(shí)小受客戶歡迎。噪聲的問(wèn)題有時(shí)可導(dǎo)致另外叫做“橡皮筋兒作用”的問(wèn)題。以上指的是，隨著車速度的增加，有可能發(fā)動(dòng)機(jī)速度減低下來(lái)。為了同避這個(gè)問(wèn)題，有些制造 商提供以固定比率為 7 的 CVT，這樣很像齒輪傳動(dòng)。若軟件不仔細(xì)地被起動(dòng)，軸輪就容易會(huì)破壞到極限。在這種條件下，無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的作用無(wú)非是保證兩個(gè)齒輪良好地嚙合起來(lái)而已。由于動(dòng)力傳遞完全取決于輪盤(pán)和鏈子之間的摩擦力，目前，使用 CVT 變速器的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩極限大約為 350 到400 Nm。 自動(dòng)變速的手動(dòng)變速器 AMT 起初 AMT 很受人喜歡，因?yàn)閮r(jià)格比 AT 和 CVT 便宜得多。特別是在多檔位重型卡車上，這種自動(dòng)化的變速器在歐洲、北美洲占有很大市場(chǎng)份額。就小轎車而言，AMT 卻得不到廣泛認(rèn)可。這主要是由于換檔時(shí)，會(huì)造成動(dòng)力中 斷，這被視為不利之處。決定是否使用 AMT，主要要考慮車的重量和動(dòng)力傳遞的特性的要求。 雙離臺(tái)變速器傳動(dòng) DCT 降低成本是發(fā)展任何一種變速器的主要驅(qū)動(dòng)力。在 AMT 殺被廣泛采用之后，雙離合器變速器 (OCT)成為了一個(gè)在 AT 和 CVT 之外的有趣選擇。雙離合器變速器中的零部件與手動(dòng)變速器很相似。 到目前為止，干式離合器的 DCT，由于成本低，一直被認(rèn)為是一種對(duì)小發(fā)動(dòng)機(jī)有利的選擇。而濕式離合器則需要一套由油泵和油壓回路來(lái)驅(qū)動(dòng)離合器和換檔同步器。所以，濕式離合器 DCT 比 MT 的內(nèi)部損耗要多，但低于 AT，更大大地低于 CVT。特別是對(duì)于橫置發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)更是如此。 混合動(dòng)力傳動(dòng) 混合傳動(dòng)是指，車上有兩個(gè)可交替或混合使用的動(dòng)力源。在許多情況下，一阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 28 臺(tái)動(dòng)力源是內(nèi)燃機(jī)，另一臺(tái)是由電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。一般說(shuō)來(lái)，混合動(dòng)力的目的是減少燃料消耗和排放。這里，混合動(dòng)力的關(guān)鍵問(wèn)題是電動(dòng)機(jī)的大小和它是從哪兒得到所需的能量。設(shè)計(jì)混合傳動(dòng)的主要任務(wù)是從制動(dòng)中獲得再生能源。所以可以獲得的再生電力的多少取決于車輛載荷循環(huán)因數(shù) (即車輛停止和行駛的比例 )、電動(dòng)機(jī)的大小和它的特征?？梢韵胍?jiàn)，最近幾年有很多相關(guān)的新穎設(shè)計(jì)還在進(jìn)行中?；旌蟼鲃?dòng)在長(zhǎng)途運(yùn)輸中沒(méi)有太 多的好處。 在混合傳動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。因?yàn)槟芰亢碗娏鬟@兩方面的限制，并且電動(dòng)機(jī)的重量大、體積大、價(jià)格也高。再說(shuō)，到現(xiàn)在對(duì)它的壽命和可靠性的研究也只處于萌芽狀態(tài)而已。 阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 29 10 汽車變速器的特點(diǎn) 手動(dòng)變速器 手動(dòng)變速器是最常見(jiàn)的變速器．其換檔操作遵從駕駛者的意志、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率相對(duì)較低，價(jià)廉枋美。近年來(lái)．隨著汽車工業(yè)的發(fā)展、車輛設(shè)備性能、結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致車輛傳動(dòng)部的潤(rùn)滑條件較過(guò)去更為苛刻： 齒輪箱體積更小。由于使用者對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性要求提高、汽車制造商提高了后橋及變速器傳動(dòng) 功率密度、使齒輪箱內(nèi)潤(rùn)滑油容量變小．齒輪溫度和負(fù)荷提高。 空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)。采用空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)可以有效握高燃油經(jīng)濟(jì)性．但同時(shí)使后橋愛(ài)變速器周圍的空氣溘速降低。有 OEM 報(bào)道．采用空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)可能使重負(fù)荷卡車手動(dòng)變速器的工作溫度提高 25– 30℃。 緩沖器的使用。容易在齒輪齒尖產(chǎn)生剝坑。 同步器的廣泛應(yīng)用。在同步耐久性、抗點(diǎn)蝕、杭擦傷性能上對(duì)變速器油提出了更高的要求。 自動(dòng)變速器（ AT）的運(yùn)行特點(diǎn) 自動(dòng)變速器能自動(dòng)進(jìn)行反復(fù)的加速，減速、換檔等功能．具有變速平滑駕駛輕便等優(yōu)點(diǎn)，但其在油耗方面 比手動(dòng)變速器高 5％～ 15％。 無(wú)級(jí)變速器（ CVT）的運(yùn)行特點(diǎn) 無(wú)級(jí)變速器雖然具有變速柔和、舒適等特點(diǎn)，但變速器內(nèi)能量損失過(guò)大，并不節(jié)油，承載扭矩具有局限性，成本較高。 自動(dòng)變速的手動(dòng)變速器（ AMT）的運(yùn)行特點(diǎn) 自動(dòng)變速的手動(dòng)變速器比自動(dòng)變速器和手動(dòng)變速器節(jié)能，但由于其是基于手動(dòng)變速器發(fā)展起來(lái)的，具有不可逾越的技術(shù)阻礙，即動(dòng)力中斷現(xiàn)象，一般應(yīng)用在緊湊型車河商用車上。 阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 30 雙離合變速器（ DCT）的運(yùn)行特點(diǎn) 雙離臺(tái)器變速器擁有 2 個(gè)離臺(tái)器和 2 套輸入輸出軸。其工作原理是：可以同時(shí)有 2 個(gè)擋位嚙臺(tái)，汽 車在正常行駛時(shí)，一個(gè)離臺(tái)器控制單數(shù)擋位齒輪，一個(gè)離合囂控制雙數(shù)檔位齒輪；變速囂在換檔過(guò)程中，保持動(dòng)力不切斷。因此，雙離臺(tái)器變速器的優(yōu)點(diǎn)是燃油經(jīng)濟(jì)性好、響應(yīng)時(shí)間短、扭矩傳遞沒(méi)有限制（與帶式無(wú)級(jí)變速器相比），扭矩傳進(jìn)沒(méi)有中斷（與自動(dòng)變速的手動(dòng)變速器相比）。雙離臺(tái)器變速器的制造成本比自動(dòng)變速囂和無(wú)級(jí)變速器低，也可以使用現(xiàn)有手動(dòng)變速囂生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)。由于雙離臺(tái)器變速器采用機(jī)械傳動(dòng)，因此在調(diào)整控制程序、改變加遺度性能后。適用于中、高檔轎車和運(yùn)動(dòng)型汽車。雙離合變速器在節(jié)能方面比 5 速自動(dòng)變速器高 15%：如果與混合動(dòng)力車相匹 配，節(jié)能效果會(huì)更加明顯。 阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 31 11 汽車無(wú)級(jí)變速器的應(yīng)用 在汽車無(wú)級(jí)變速器 (CVT)應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)與國(guó)外車型存在的差距也正在逐漸縮小。如本田開(kāi)發(fā)的 Multimatics 裝備在飛度轎車上，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在變速柔順、操縱穩(wěn)定性好及節(jié)約能耗方面。此外，奧迪 A A菲亞特派力奧、西耶耶、周末風(fēng)、奇瑞旗云、風(fēng)云、 、東方之子也有 CVT 可供選擇。目前裝備汽車的 CVT 大多數(shù)采用摩擦傳動(dòng)，其功率小、效率低，如 V 型橡膠帶式、 V 型金屬帶式、多盤(pán)式、滾輪轉(zhuǎn)盤(pán)式等，主要通過(guò)靜摩擦力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞 。從 V 型橡膠帶無(wú)級(jí)變速器到現(xiàn)代的金屬帶式無(wú)級(jí)變速器在汽車上的實(shí)際應(yīng)用，期間經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì) (1886— 1987)。如今，金屬帶式無(wú)級(jí)變速器已經(jīng)裝備在歐美日等國(guó)家地區(qū)生產(chǎn)的中小排量汽車上。近年下線的奧迪 V6 轎車就裝備金屬鏈帶式無(wú)級(jí)變速器，輸出功率為 142kw，這實(shí)際上代表現(xiàn)代無(wú)級(jí)變速器研發(fā)技術(shù)水平的最高成就。在奧迪 A6裝備 multitronic 手動(dòng)／無(wú)級(jí)一體變速器的轎車上，預(yù)設(shè) 6 個(gè)手動(dòng)檔位，換檔過(guò)程連續(xù)進(jìn)行且分級(jí)變化。避免因操作而產(chǎn)生的遲滯頓挫感，提高舒適程度，操作簡(jiǎn)便，又能充分體驗(yàn)駕駛樂(lè)趣。據(jù)一汽大 眾現(xiàn)場(chǎng)試車介紹，裝備 multitronic 手動(dòng)／無(wú)級(jí)一體變速器的奧迪 A6 轎車，在 0— 100km／ h 加速時(shí)，比裝備手動(dòng)／自動(dòng)五速變速器的轎車快 ，比裝備五速手動(dòng)變速器的同類車型也快 。且在油耗上，比手動(dòng)／自動(dòng)一體的奧迪 A6 轎車變速器減少 ／ 100km，比手動(dòng)五擋奧迫 A6 轎車減少 ／ 100km。這種變速器變速機(jī)構(gòu)的核心部件是兩組帶輪，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化通過(guò)控制系統(tǒng)，改變驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪與金屬鏈 (帶 )的接觸工作半徑達(dá)到變速目的。變速范圍達(dá) 5– 6，傳動(dòng)效率達(dá) 95％ (液力 AT 的傳動(dòng)效率在 87％左 右 )。 目前無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)構(gòu)件由帶輪驅(qū)動(dòng)，分為金屬帶 V 型輪和金屬鏈 V 型輪二種形式。金屬帶 (鏈 )壓緊在主動(dòng)與從動(dòng) V 型帶輪上，通過(guò)改變帶輪槽寬度即可改變金屬帶 (鏈 )與 V 型帶輪的接觸半徑，并因此改變傳動(dòng)比。不論金屬帶式或金屬鏈?zhǔn)綗o(wú)級(jí)變速器，都由電控裝置、液控裝置和機(jī)械變速裝置 (包括：濕式多片離合器、液力變矩器或電磁偶合器等機(jī)構(gòu) )組成。變速器工作時(shí)，電控單元依據(jù)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)和變速器輸出軸的速度信號(hào)，經(jīng)計(jì)算后向液壓控制裝置輸出執(zhí)行信號(hào)，再由液控裝置輸出油壓 (調(diào)節(jié) )控制離合器與伺服油缸的工作，來(lái)改變動(dòng)力傳遞的阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 32 通道及 改變主動(dòng)、從動(dòng)帶輪的工作半徑實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。奧迪 multitromic 無(wú)級(jí)變速器可承受 280Nm 以上的扭力，能夠勝任與奧迪 A6 2． 4L 發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配。在變速效率、速比范圍、重量及生產(chǎn)成本等方面，已逐步突破以前只有在小型轎車 (低功率 )上的使用局限。 當(dāng)前，世界各大汽車廠商為提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力都努力研發(fā)新一代的 cVT(性能安全轉(zhuǎn)矩容量更大 )，這是由于伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的背景支持和全球性的能源危機(jī)以及對(duì)環(huán)境保護(hù)壓力所采取的措施。例如，美國(guó)福特和通用汽車公司為研制 ～ 排量級(jí)的無(wú)級(jí)變速器也投入上億美元的 巨資?，F(xiàn)在，全世界的 CVT轎車年產(chǎn)量大約 50 萬(wàn)輛，其主要汽車品牌中，都有裝備 CVT 的轎車在銷售。汽車無(wú)級(jí)變速器無(wú)疑是當(dāng)今汽車變速器發(fā)展的趨勢(shì)。 2022 年上半年國(guó)內(nèi)轎車產(chǎn)量為259． 63 萬(wàn)輛，比上年同期增長(zhǎng) 40． 3％，在未來(lái)的 10～ 15 年，中國(guó)汽車將會(huì)迎來(lái)全面發(fā)展的盛況。國(guó)內(nèi)有關(guān)行業(yè)專家指出：經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展后，要做到手動(dòng) +自動(dòng)變速產(chǎn)品品類齊全；手動(dòng)變速箱產(chǎn)品升級(jí)；自動(dòng)變速箱將優(yōu)先發(fā)展 AMT、適對(duì)發(fā)展 DCT、適量生產(chǎn) EcT，全力推動(dòng)自動(dòng)變速箱開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)化進(jìn)程。 阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 33 12 汽車變速器的發(fā) 展趨勢(shì) 手動(dòng)變速器 MT 由于價(jià)格合理、燃料消耗低，估計(jì)今后手動(dòng)變速器一定還會(huì)繼續(xù)獲得廣泛的應(yīng)用。為改進(jìn)手動(dòng)變速器 (MT)的性能，汽車工業(yè)的主要精力集中在下列方面： (1)提高換檔的舒適性； (2)用輕金屬降低變速器的重量； (3)減少內(nèi)損耗，例如使用低粘度潤(rùn)滑油； (4)以合乎環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝等有效生態(tài)方案補(bǔ)償成本膨脹； (5)發(fā)展能用現(xiàn)有設(shè)備和零部件相兼容的雙離臺(tái)器變速器的生產(chǎn)平臺(tái)。上述提到的情況，同時(shí)適用于前輪和后輪驅(qū)動(dòng)車輛的變速器。 為適應(yīng)城市越來(lái)越多的汽車增長(zhǎng)量和繁忙的交通情況，自動(dòng)變速器將被廣泛開(kāi)發(fā)和應(yīng) 用已達(dá)到提高效率，降低油耗的效果。其發(fā)展趨勢(shì)是：（ 1）提高傳動(dòng)效率，以提高油經(jīng)濟(jì)性，強(qiáng)化駕駛性能；（ 2）復(fù)雜精密的電子控制；（ 3）提高駕駛的舒適性；（ 4）保障行車安全。 阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 34 參考文獻(xiàn) [1]吳際璋，汽車構(gòu)造，北京：人民交通出版社， 1999。 [2]張錦星、原勇，汽車構(gòu)造與原理，北京：人民交通出版社， 1996。 [3]楊維和，汽車構(gòu)造，北京：人民交通出版社， 1998。 [4]徐寅生、汪立亮、趙曉忠等，現(xiàn)代汽車自動(dòng)變速器原理與檢修，北京：電子工業(yè)出版社， 2022。 [5]徐清富，國(guó)外汽車最新結(jié)構(gòu) 圖冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1996。 [6]伏喜勝，潘元青．汽車變速器發(fā)展及其對(duì)變速器油的性能要求．石油商技， 200９． [7]張海濤 .王恰鋒 .劉曉光 ,淺談自動(dòng)變速器發(fā)展簡(jiǎn)史 科技信息 (學(xué)術(shù)版 )2022 [8]黃林彬，賀建渡．歐洲汽車自動(dòng)變速器維修精華 [M]．北京：人民交通出版社，2022． [9]劉惟信．汽車設(shè)計(jì)．北京：清華大學(xué)出版社， 2022． 阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 35 致 謝 三 年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。 三 年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的 大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即