浅析汽车变速器结构特点与发展前景`

摘要：本文主要介绍了汽车变速器的结构特点，以及汽车变速器近年来的发展前景与发展趋势。分析了汽车变速器市场的现状及对汽车变速器市场的展望。变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。

关键词：汽车变速器、结构特点、趋势、前景

前言

随着汽车变速器技术的发展，对变速器油提出了更高的性能要求，并提供了广阔的市场空间。由于汽车工业的不断发展，汽车变速器技术也正在日益更新。世界知名汽车企业进入国内汽车市场，促进了国内汽车技术的进步，使得变速器技术不断更新。

一、汽车变速器具有的功能

汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。

变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。汽车变速器具有这样几个功能：（1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利（功率较高而油耗较低）的工况下工作；（2）在发动机旋转方向不变情况下，是汽车能倒退行驶；（3）利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。

二、 汽车变速器结构特点

液力自动无级变速器存在不足，如传动效率较低，结构复杂等。但因其无比优越的性能，自动无级变速器的应用仍相当普及。目前，国内大多数汽车采用手动变速器，手动变速器因采用机械传动，故传动效率高、工作可靠、结构简单。但是，因其动载荷大，易使零件过早地磨损。特别是手动变速器要求驾驶员在外界条件比较复杂的情况下，频繁地操纵离合器和换挡，增加了驾驶员的负担，使驾驶员易于疲劳，也不利于安全行车。

自动变速器能进行繁复的加速、减速变速器换挡等功能，具有变速平滑、驾驶轻便等优点。可以根据发动机的工况和车速情况，自动选择挡位，而且具有下列显著特点：

2.1 良好的行驶性能与操作简单。

自动变速装置的挡位变换不但快而且平稳，提高了汽车的乘坐舒适性。通过液体传动和微电脑控制换挡，可以消除或降低动力传递系统中的冲击和动载，这对在地形复杂、路面恶劣条件下作业的工程车辆、军用车辆尤为重要。

只需设置液压工作阀的位置，自动变速器就可以根据需要进行自动加挡和减挡，省去了起步和换挡时踏离合器、更换变速杆位置和放松油门等复杂的操作规程，大大减小了驾驶员的劳动强度。

2.2高行车安全性。

在车辆行驶过程中，驾驶员必须根据道路、交通条件的变化，对车辆的行驶方向和速度进行改变和调节。以城市大客车为例，平均每分钟换挡3～5次，而每次换挡有4～6个手脚协同动作。正是由于这种连续不断的频繁操作，使驾驶员的注意力被分散，而且容易产生疲劳，造成交通事故增加；或者是减少换挡，以操纵油门大小代替变速，即以牺牲燃油经济性来减轻疲劳强度。自动变速的车辆，取消了离合器踏板和变速操纵杆，只要控制油门踏板，就能自动变速，从而减轻了驾驶员的疲劳强度，使行车事故率降低，平均车速提高。

2.3 降低废气排放。

发动机在怠速和高速运行时，排放的废气中，CO或CH化合物的浓度较高，而自动变速器的应用，可使发动机经常处于经济转速区域内运转，也就是在较小污染排放的转速范围内工作，从而降低了排气污染。

2.4 可以延长发动机和传动系的使用寿命。

因为自动变速器采用液力变矩器和发动机“弹性”连接，外界的冲击负荷可以通过藕合器缓冲，有过载保护的功能。在汽车起步换挡、制动时能吸收振动，相应减小了发动机和传动系的动载荷。

2.5 提高生产率和汽车的平顺性

换挡时功率基本没有间断，可保证汽车有良好的加速性和较高的平均车速，使发动机的磨损减少，延长了大修间隔里程，提高了出车率。

因采用液力变矩器在汽车起步时，车轮上的牵引力逐步增加，无振动并减少车轮滑动，使起步容易平稳。汽车在行驶中的稳定车速也可以降到最低，甚至为零。行驶阻力增大时，发动机也不会出现熄火。

三、汽车变速器的现状与前景

随着国内汽车保有量持续快速增长，公路交通所消耗的石油资源占全国石油消耗总量的份额不断攀升。提供给用户低油耗并具备良好动力性能的汽车产品成为目前汽车企业追求的主要目标之一。对汽车的动力性和燃料经济性影响最大的是发动机的运行特性以及传动系统的速比和效率。

目前，汽车市场上装备性能更佳、功能更多的自动变速器（AT）轿车迅速增加。为解决AT油耗高、动力性能低的问题，汽车厂商为AT设计可供选择的多种使用模式，使其智能化适应不同驾驶需要。在变扭器锁止离合器的控制上，尽量采取合理的工况锁止条件方式选择，以优化设计达到提高传动效率的目的。但智能化设计，还是不能最终解决AT油耗高传动效率低的问题。汽车变速器是汽车的主要装置之一，汽车行驶速度随工况、负荷的反复变化而不断变化，因此需要汽车变速器传动比的适应范围尽量宽。只有选择无级变速才能满足，因为无级变速可实现传动比的连续变化，使汽车行驶条件与发动机负载实现最佳匹配，充分发挥发动机的潜力，使发动机具有理想的动力性能，提高汽车的经济性，降低排放污染及噪音。

从现代汽车变速器的市场状况和发展来看，全世界的各大厂商都对提高AT的性能及研制无级变速器（CVT）表现积极，汽车业界非常重视CVT在汽车上的实用化进程。目前世界上装车较多的汽车变速器是手动变速器（MT）、电控液力自动变速器（ECT）、金属带（链）式无级变速器（CVT）、电控机械式自动变速器（AMT）、双离合器变速器（DCT）及环形锥盘滚轮牵引式无级变速器（IVT）等数种，并具有各自优势，但其中金属带式无级变速器前景看好。欧洲格特拉克（GETRAG）变速箱公司开发的电控机械自动变速器（AMT）则克服了AT效率低等缺点，与AT相比，具有更大的发展优势。可是，AMT依旧需要复杂的电控系统来控制。

四、汽车变速器的发展趋势

手动变速器MT由于价格合理、燃料消耗低，估计今后手动变速器一定还会继续获得广泛的应用。为改进手动变速器（MT）的性能，汽车工业的主要精力集中在下列方面：（1）提高换档的舒适性；（2）用轻金属降低变速器的重量；（3）减少内损耗，例如使用低粘度油；（4）以合乎环境保护标准的生产工艺等有效生态方案补偿成本膨胀；（5）发展能用现有设备和零部件相兼容的双离台器变速器的生产平台。上述提到的情况，同时适用于前轮和后轮驱动车辆的变速器。

为适应城市越来越多的汽车增长量和繁忙的交通情况，自动变速器将被广泛开发和应用已达到提高效率，降低油耗的效果。其发展趋势是：（1）提高传动效率，以提高油经济性，强化驾驶性能；（2）复杂精密的电子控制；（3）提高驾驶的舒适性；（4）保障行车安全。

结束语

本文介绍了汽车变速器的发展和特点，重点分析了未来汽车变速器的发展趋势。变速器朝操纵舒适、轻柔、传动效率高、低油耗、环保与低噪声方向发展，汽车自动变速市场的需求量将继续增长。

参考文献

[1]杨维和，汽车构造，北京：人民交通出版社，1998。

[2]张海涛.王恰锋.刘晓光，浅谈自动变速器发展简史-科技信息，2008。