问自动变速器的发展概况

在汽车工业100多年的发展史中 ，动力传动系的技术进步一直处于一个举足轻重的地位。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上依赖于变速器及变速器与发动机的匹配。为了有效的提高车辆的动力性和燃油经济性，便产生了适应时代需求的自动变速技术。随着电子技术和自动控制技术的发展，自动变速技术已经越来越成熟，自动变速器的种类和形式也日益多样化。计算机与换档变速技术的结合，有力的推动了汽车工业的发展。 目前，在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类：液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器。液力自动变速器（Automatic Transmission 或Automatic Transaxle，AT）的基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。从50年代起，装备液力自动变速器的轿车开始增多，但由于其效率明显低于机械变速器，而且结构复杂，成本高，从而限制了它的发展。60年代的研究重点是采用多元件工作轮来提高液力变矩器的效率。70年代是使用闭锁离合器提高变速器在高速时的效率。80年代则采用增加行星齿轮变速器档位的方法及使用电子控制。90年代，大量电子技术的应用，使液力自动变速器的发展进入了一个新的时期，综合性能有了较大的提高。如今，液力自动变速器在汽车上的装备率，美国为90%，日本为80%。电子控制机械自动变速器（Automatic Mechanical Transmission，AMT）是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级机械自动变速器。从60年代起就出现了对传统的离合器和手动机械变速器的半自动操纵，如：美国伊顿公司的半自动变速器ASKA、德国ZF公司的半自动变速器Semishift等 。1983年日本五十铃公司率先研制成功电子控制机械式有级自动变速器NAVI-5，并装于ASKA轿车上，随后伊顿公司和ZF公司都相继推出了自己的产品。机械无级自动变速器（Continuously Variable Transmission，CVT）真正实现了无级变速。1955年荷兰DAF公司开始试用V形橡胶带CVT。 1956年德国PIV公司开始研究链传动CVT。1987年，伏特公司推出钢带式CVT ，日本富士重工研制成功ECVT。据统计，CVT的装车率日本将达到15%，美国将达到38%。根据国外目前的应用趋势预测，CVT 有着较为广阔的前景。 我国从60年代起，就在红旗770上使用具有两个前进档的液力自动变速器，1975年又研制出有三个前进档的CA774。随着中国的改革开放 ，大量国外轿车进入我国市场，其中许多中高档轿车均带自动变速。1998年，一汽大众公司生产的捷达王，已将自动变速器列为选装件。神龙汽车公司也在其富康1.6L的车型上推出了电控式液力自动变速器。上海通用汽车公司在所生产的别克新世纪轿车上装备了目前最为先进的4T65E型四档电控自动变速器。 随着社会的发展及人们对汽车性能要求的提高，我国自动变速器的装车率将达到10%。 对比液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器各自的特点，我们不难看出：液力自动变速器虽然是目前市场的主流，但受其成本高、效率低的特点限制，要想取得进一步的发展是非常困难的；而电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器正以其独有的优点越来越得到人们的关注，随着研究的深入目前已经取得了突破性进展，可以预测它们占有市场的份额将会越来越大。

在汽车工业100多年的发展史中 ，动力传动系的技术进步一直处于一个举足轻重的地位。车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上依赖于变速器及变速器与发动机的匹配。为了有效的提高车辆的动力性和燃油经济性，便产生了适应时代需求的自动变速技术。随着电子技术和自动控制技术的发展，自动变速技术已经越来越成熟，自动变速器的种类和形式也日益多样化。计算机与换档变速技术的结合，有力的推动了汽车工业的发展。 目前，在汽车上所使用的自动变速器主要有以下几类：液力自动变速器、电子控制机械自动变速器和机械无级自动变速器。液力自动变速器（Automatic Transmission 或Automatic Transaxle，AT）的基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。从50年代起，装备液力自动变速器的轿车开始增多，但由于其效率明显低于机械变速器，而且结构复杂，成本高，从而限制了它的发展。60年代的研究重点是采用多元件工作轮来提高液力变矩器的效率。70年代是使用闭锁离合器提高变速器在高速时的效率。80年代则采用增加行星齿轮变速器档位的方法及使用电子控制。90年代，大量电子技术的应用，使液力自动变速器的发展进入了一个新的时期，综合性能有了较大的提高。如今，液力自动变速器在汽车上的装备率，美国为90%，日本为80%。电子控制机械自动变速器（Automatic Mechanical Transmission，AMT）是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级机械自动变速器。从60年代起就出现了对传统的离合器和手动机械变速器的半自动操纵，如：美国伊顿公司的半自动变速器ASKA、德国ZF公司的半自动变速器Semishift等

随着城市车辆密度的加大，自动变速器已逐渐成为汽车的必备装备，而不仅仅是豪华的标志。因为有了自动变速器，改变车速变得轻松自如，且不必频繁地踩踏板。 如今，几乎所有的现代汽车厂家都生产配备自动变速器的汽车，原因之一是自动变速器可以帮助发动机降低对环境的污染。自动变速器可实现最佳转速比，即使发动机低速运转，也能保障车辆随驾驶者的意愿正常行驶，油耗降低了，污染也就受到控制。1908年，福特T型车最早采用一种两个速比的自动变速器。其构造是采用多组齿轮，并且分成中央齿轮和周边齿轮，最外边则是一个转轮，随着中央齿轮从发动机引入的扭矩不同，齿轮组相机行事，从而得到高低不一的转速，包括倒车档的反向旋转。从那以后，自动变速器的构造原理并无大的改变，但材料技术的进步与润滑油性能的提高，使这种变速器的速比更为丰富。ZF公司于1999年推出了首台6个速比的变速器，与此同时，液压控制技术的发展，还可使驾车者通过制动踏板直接改变车速。 美国在第二次世界大战之前就生产过一种3个速比的自动变速器，只要把变速杆推至D的位置上，便可由油门踏板随意地改变车速。传统的离合器由一个涡轮转换器所取代。每当制动踏板被踩下或抬起时，由一个液压泵干预速度的变化。这套简单的系统后来回增加了“Kickdown”，使性能更加完善。后来，又有人发明了涡流转换器的锁止机构，消除了加速时打滑的感觉，从而大大地降低了油耗。转轮式自动变速器存在一个缺点，即起步加速时令人有一种车轮打滑的感觉，于是驾车人会猛加油门，但车速又并不随即增高。目前已有一些厂家，如日产和菲亚特，求助于电子装置来设法消除这一缺点，日产Primera的6速变速器与菲亚特Punto的7速变速器便是这番努力的结果。驾车者根本无需扳动手柄，便可以轻松自如地改变车速。虽然自动变速器不断地演变进步，但始终有缺点，即车速的反应与踏板的动作之间总有一定的差距，驾驶中缺乏直觉的印象。1969年出现的电子控制系统及1982年出现的数字技术对此作了改进。随着发动机燃油喷射与点火装置的不断完善，自动变速器也有新的花样，如设置了“运动式’或“雪地行驶”等不同的操控方式，有的在仪表盘上设有一个印有S字母的按钮，可以在加速时变得格外迅捷；或者印有雪花图案代表雪地行驶的按钮，可避免在起步时打滑。更有甚者，新一代“随机应变式”变速器还可以顺应驾车者不同的习惯、相应的反应、使驾驶变得更加得心应手。近年，保时捷公司又发明了一种“手控／自动变速器”，凭靠一组复杂的电子装置，可以使驾车者在自动与手动变速之间任意选择。例如，在市内行驶时，由于需要频繁地变换速度，使用自动变速器便显得非常方便；而一旦来到高速公路或其它开阔的地方，则又可将自动变速的功能关掉，转为由手控制，以此来领略驾车中的多种乐趣。这一点已逐渐成为高档车的特性。 将自动变速器智能化，并且普及到大众化的汽车上，这是法国人的功劳。1997年标致206与雷诺Clio率先采用了最先进的电脑控制技术及被称为“fuzzylogie”的原理，即“模糊逻辑”。这样的汽车可以依据驾车者的性情、路面的状况、车身的负荷乃至周边环境等多种因素，在9种程式中挑选最适合的功能，实现智能化驾驶，以充分发挥车辆的性能，降低油耗，确保安全。自动变速器的发展使汽车好像有了人的智慧，甚至比人更善于思索。它根据外界路面的变化，经过计算，代替人作出准确聪明的决断。