第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

汽車(chē)自動(dòng)變速器早在1940年已經(jīng)應(yīng)用在美國(guó)通用的奧茲莫比爾汽車(chē)上，這是一臺(tái)串聯(lián)式行星齒輪結(jié)構(gòu)的液控變速器。時(shí)距60多年的今天，汽車(chē)自動(dòng)變速器已經(jīng)發(fā)生了重大的變化。這種變化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1、汽車(chē)自動(dòng)變速器向多檔位方向發(fā)展，5檔或者6檔自動(dòng)變速器將逐步取代4檔自動(dòng)變速器的主導(dǎo)地位。檔位多使變速器具有更大的速比范圍和更細(xì)密的檔位之間的速比分配，從而改善汽車(chē)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和換檔平順性。例如寶馬7系或奧迪A8裝配ZF產(chǎn)的6檔自動(dòng)變速器（ZF6H26），齒數(shù)比分別是1檔4.7、2檔2.34、3檔1.52、4檔1.14、5檔0.87、6檔0.69。某款3.0升高級(jí)轎車(chē)的4檔自動(dòng)變速器齒輪比分別是1檔2.78、2檔1.54、3檔1.00、4檔0.69。兩者對(duì)比，顯然ZF6檔自動(dòng)變速器具有更大的速比和更小的速比級(jí)差，因此變速時(shí)也就更加平順。但是，檔位越多意味著變速器越復(fù)雜，執(zhí)行元件和齒輪數(shù)目會(huì)隨之增加，不但成本增加，體積和重量也會(huì)增大，對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)而言還會(huì)增加動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)布置的困難。因此，為了縮小體積和減輕重量，要采用緊湊化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引入電子控制系統(tǒng)，采用輕質(zhì)材料。例如ZF6H26變速器設(shè)計(jì)基于一種名為L(zhǎng)epetler的齒輪設(shè)計(jì)，使6個(gè)檔位之間的齒輪大為減少，簡(jiǎn)化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，齒輪重量減少了11公斤。整個(gè)操作界面改為線(xiàn)控技術(shù)，由電子信息操縱換檔。用塑料材料做油底殼及鋁合金變速器箱體，進(jìn)一步減輕重量。

2、采用多電磁閥方式控制換檔，明顯改善換檔質(zhì)量。以前的自動(dòng)變速器的執(zhí)行器只有一兩個(gè)電磁閥，現(xiàn)在許多自動(dòng)變速器已有多個(gè)電磁閥。尤其是換檔電磁閥數(shù)量的增加使得換檔電磁閥完全取替了節(jié)氣門(mén)油壓和速度油壓對(duì)D檔位升降檔的控制。變速器上各種新的電磁閥相繼出現(xiàn)，例如正時(shí)電磁閥、倒檔電磁閥、扭力轉(zhuǎn)換電磁閥、扭力緩沖電磁閥、強(qiáng)制降檔電磁閥等大量涌現(xiàn)使得電控系統(tǒng)對(duì)變速器的控制范圍進(jìn)一步擴(kuò)大?，F(xiàn)在，一些變速器的換檔電磁閥完全負(fù)責(zé)了對(duì)D檔、手動(dòng)模式、倒檔的控制，被稱(chēng)為全電子控制自動(dòng)變速器。模糊控制技術(shù)的設(shè)置使變速器電腦可以學(xué)習(xí)、模擬駕駛者的駕駛習(xí)慣，自動(dòng)修正控制指令，使汽車(chē)進(jìn)一步體現(xiàn)人性化。例如在ZF6檔自動(dòng)變速器中，為了控制系統(tǒng)壓力實(shí)現(xiàn)換檔，設(shè)置了6個(gè)具有高流量特點(diǎn)的脈寬調(diào)制電磁閥，一個(gè)可變力(VFS)電磁閥等。中央電腦中還附加了一個(gè)名為AdaptiveShiftStrategy(自適應(yīng)式換檔)，這個(gè)系統(tǒng)持續(xù)不斷地收集行車(chē)數(shù)據(jù)，例如檔位、行駛狀態(tài)、駕駛者駕駛習(xí)慣等，通過(guò)變速器電腦學(xué)習(xí)模擬并建立起相關(guān)的行車(chē)程式，以最佳效果滿(mǎn)足駕駛者的需求。

3、通過(guò)改造油泵、優(yōu)化液壓控制系統(tǒng)提高變速器傳動(dòng)效率。自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)上主要由液力變矩器、油泵和機(jī)械齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。由于液力變矩器通過(guò)液力使泵輪、渦輪和導(dǎo)輪工作，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)消耗能量，加之換檔執(zhí)行元件的摩擦又會(huì)消耗能量，使得自動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率低于手動(dòng)變速器，因此耗油也會(huì)高于手動(dòng)變速器。采用現(xiàn)代控制理論的電控技術(shù)，自動(dòng)變速器的機(jī)械效率已經(jīng)大大提高。通過(guò)降低油泵的軸向和徑向泄漏來(lái)提高油泵效率，同時(shí)對(duì)整個(gè)油泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，可以進(jìn)一步提高油泵高轉(zhuǎn)速時(shí)的傳動(dòng)效率。

4、通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型多樣化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)細(xì)部的設(shè)計(jì)改進(jìn)，多排行星齒輪組合機(jī)構(gòu)，優(yōu)化齒輪特性參數(shù)和支承結(jié)構(gòu)等技術(shù)改進(jìn)，今天的自動(dòng)變速器技術(shù)已有重大發(fā)展，但是從整體看自動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率與手動(dòng)變速器相比仍存在近10%的差距。

 第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

1、液力自動(dòng)變速器（AT）

結(jié)構(gòu)與手動(dòng)變速器相比，液力自動(dòng)變速器(AT)在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動(dòng)變速器主要由齒輪和軸組成，通過(guò)不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。其中液力變扭器是AT最具特點(diǎn)的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞扭矩和離合作用。

原理：泵輪和渦輪是一對(duì)工作組合，它們就好似相對(duì)放置的兩臺(tái)風(fēng)扇，一臺(tái)風(fēng)扇吹出的風(fēng)力會(huì)帶動(dòng)另一臺(tái)風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力成了動(dòng)能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動(dòng)能的媒介，泵輪就會(huì)通過(guò)液體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪，通過(guò)反作用力使泵輪和渦輪之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實(shí)現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動(dòng)變速變矩范圍不夠大，因此在渦輪后面再串聯(lián)幾排行星齒輪提高效率，液壓操縱系統(tǒng)會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作變化自行操縱行星齒輪，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速變矩。

輔助機(jī)構(gòu)自動(dòng)換檔不能滿(mǎn)足行駛上的多種需要，例如停泊、后退等，所以還設(shè)有干預(yù)裝置即手動(dòng)撥桿，標(biāo)志P(停泊)、R(后檔)、N(空檔)、D(前進(jìn))，另在前進(jìn)檔中還設(shè)有"2"和"1"的附加檔位，用以起步或上斜坡之用。由于將其變速區(qū)域分成若干個(gè)變速比區(qū)段，只有在規(guī)定的變速區(qū)段內(nèi)才是無(wú)級(jí)的，因此AT實(shí)際上是一種介于有級(jí)和無(wú)級(jí)之間的自動(dòng)變速器。

2、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器（CVT）

采用傳動(dòng)帶和可變槽寬的棘輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞，即當(dāng)棘輪變化槽寬肘，相應(yīng)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速，傳動(dòng)帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正無(wú)級(jí)化了，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。但CVT的缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽車(chē)，因此在自動(dòng)變速器占有率約4%以下。

3、電控機(jī)械自動(dòng)變速器（AMT）

在機(jī)械變速器(手動(dòng)波)原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，主要改變手動(dòng)換檔操縱部分。即在總體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不變的情況下通過(guò)加裝微機(jī)控制的自動(dòng)操縱系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋的自動(dòng)化。因此AMT實(shí)際上是由一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)完成操作離合器和選檔的兩個(gè)動(dòng)作。由于AMT能在現(xiàn)生產(chǎn)的手動(dòng)波基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，生產(chǎn)繼承性好，投入的責(zé)用也較低，容易被生產(chǎn)廠(chǎng)接受。AMT的核心技術(shù)是微機(jī)控制，電子技術(shù)及質(zhì)量將直接決定AMT的性能與運(yùn)行質(zhì)量。我國(guó)今后的汽車(chē)自動(dòng)波國(guó)產(chǎn)化將重點(diǎn)發(fā)展AMT。

 
    第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析

隨著技術(shù)的發(fā)展以及 研究 人員的努力與創(chuàng)新，汽車(chē)廠(chǎng)商紛紛開(kāi)發(fā)出了性能更佳，轉(zhuǎn)矩容量更大的CVT，使這項(xiàng)優(yōu)異技術(shù)終于得以應(yīng)用在更大范圍的轎車(chē)身上。目前，日產(chǎn)、福特、奧迪等著名汽車(chē)廠(chǎng)家都加大了CVT的研發(fā)力度，CVT技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)向前邁進(jìn)了一大步。東風(fēng)日產(chǎn)旗下的軒逸是全球首次配置新一代CVT無(wú)級(jí)變速器的2.0Ｌ車(chē)型，由此填補(bǔ)2.0L級(jí)別的中高級(jí)車(chē)市場(chǎng)中采用新一代CVT技術(shù)的空白。搭載高效MR20DE發(fā)動(dòng)機(jī)和X-TRONICCVT的軒逸，能在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，并實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配，與以往的動(dòng)力總成相比實(shí)際油耗節(jié)省了20－37％。在2006年CCTV汽車(chē)節(jié)油大賽中，在2.0L排量自動(dòng)擋中，軒逸以絕對(duì)性的優(yōu)勢(shì)奪冠。也正是因?yàn)椴捎昧薈VT等技術(shù)使得產(chǎn)品在環(huán)保節(jié)能等方面有了很大的改進(jìn)。由此可見(jiàn)，無(wú)論是從消費(fèi)者需求還是從宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)上來(lái)講，CVT無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)都將是未來(lái)變速系統(tǒng)的發(fā)展主流方向。

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