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「图文」变速箱类型_爱卡汽车
作者:浙江体彩网    发布日期:2020-03-04 06:17


  操作繁琐,频繁操作踩离合的脚会累,尤其是市区堵车时候很痛苦。

  油离踏板配合不当会常明显顿挫,乘坐不舒服,也对发动机磨损较大。

  手动变速器(英语:Manual Transmission;简称:MT),亦称手排变速器,香港称为棍波,是汽车变速器中最基本的一种类型,其作用是改变传动比(亦称齿轮比,是引擎扭力被变速器齿轮放大的倍数,车辆静止刚起步时,由于本身质量较大,惯性也较大,使其运动将使用较大的力,根据杠杆原理用半径最长扭力最大的低速档大直径齿轮把引擎扭力放大,协助车辆开始向前行驶。车辆开始行驶后,由于惯性将保持向前方移动,用较小的扭力即可让车辆继续向前行驶,所以改换入齿轮半径较小齿轮比小,扭力放大倍数较小但旋转转速较快的小齿轮高速档,即可用较少的引擎转速达到相同的车速来省油,或让车速更快。齿轮比小于一的省油档称为overdrive超比档,密齿轮比是指各档位齿轮比落差小,代表各档扭力落差小,有利于车辆加速),并提供倒档和空档。通常,驾驶员通过踩离合器踏板和操纵换挡杆可以在任何档位间进行选择。也有少数手动变速器,如摩托车变速器,某些赛车变速器,只允许顺序换挡,这些变速器被称为顺序换挡变速器。近年来随着电子控制元件耐用度的改善,由电脑控制自动切换离合器自动换档的自动手排变速箱在欧洲车上也愈来愈普及,福斯汽车与福特汽车则在市售车上提供更新一代的双离合器自动手排,变速箱同时具有两组离合器,每次换档时自动切换到另一组未使用的离合器迅速啮合,不需如传统手排变速箱得等唯一一组离合器分开后再重新啮合,换档速度更快,换档震动也更小。

  传动轴的布置形式通常有两轴式和三轴式两种。通常后轮驱动的汽车会采用三轴式变速器,即输入轴,输出轴和中间轴。输入轴前端接离合器与发动机相联,输出轴后端通过凸缘与万向传动装置相联。输入轴与输出轴置于同一条水平线上,中间轴则与它们平行布置。动力通过齿轮从输入轴传至中间轴再传至输出轴。在许多变速器中输入轴和输出轴能接合在一起,因此动力不必经过中间轴,这时的档位称为直接档。直接档通过单轴传动,传动比为1:1,具有最高的传动效率。即使在不能提供直接档的变速器中,把输入轴与输出轴布置在一条直线上也有利于降低工作时变速器所需承受的扭矩。

  为了因应停车或其它特殊需求(如狭路让路...等),所设置的倒车档位,且仅有一个档位。一般来说,倒档的齿轮比都会跟一档的差不多。

  在同步啮合变速式中则有同步器的设置,可使两个齿轮在接合前速度先达到一致,此种同步器在所有的手动排档汽车的变速器中都已使用

  离合器是可以使引擎与变速器分开跟结合的一个机械部分,引擎与变速器结合的时候可以传输动力,却没办法换档,所以换档前要先踩离合器把引擎与变速器分开,切换档位改变齿轮比后再放离合器让引擎与变速器接合,继续传输动力。

  一根长长的杆子,装有排档头且标示著档位的位置,以一连串的连杆连接着变速箱。一般称之为档把(中国大陆)、排档杆(台湾)、手牙(马来西亚/新加坡)或波棍(香港)。通常设置在中央扶手与中控台的中间位置(地档),有部份车系将其设置在转向柱上(怀档)。

  通常以1档为手排车的起歩档,1档后依车速或转速升降档。当车速慢下来很多时又再加速就要退至适当的档位。标示R的区域为倒车档,有些大众车系列(捷达jetta),使用倒档时必须靠左侧下按才能挂档,还有一种倒档挂法是提起设置于变速器上的倒档提钮,如福特新全顺。简单来说,在前车辆前进引擎转速高的时候升档,引擎转速低的时候降档,但升档必须按照顺序升档,降挡则可以超过一个档位差,也叫越级减挡。

  一、要检查所有前进档,以及倒车档。如果天气比较冷,挂入抵挡时,低速齿轮有轻微磨损,是因为变速器油液热度不够造成的,属于正常范围。如果每次挂档都磨齿轮,则可能是离合器的液压系统、或变速器本身有故障。

  二、检查是否能正常入档。如果发现变速器不能正常挂进档位,或有齿轮撞击声;或者是挂上档位后又很难推回空挡等,这说明变速器换档困难,在熄火后,可以用手握住变速杆,如果很松旷能任意摆动,可能是定位销失效造成的。如果不松旷时也出现换档困难,很可能是同步器故障造成换档时的撞击。如果存在这类故障,是需要进修理厂拆解、排除的。

  三、变速器还可能出现“乱档”现象。如果在车辆起步时发生变速杆不能挂进所需要的档位,或挂档后不能退回空挡等现象。这说明是变速器的操作机构有故障。可能是变速杆球头磨损过大,失去有效的控制能力造成的,如果变速杆位置稍有不对就挂进其他档位,可能是变速杆下端工作面磨损严重造成的,这类故障也需要送修理厂。

  四、如果在行驶中变速杆跳回空挡,可能是齿轮和齿套磨损严重,致使轴承松旷或轴向间隙过大。这需要专业维修人员拆下变速器查看齿轮的啮合状况。如果发现变速器漏油,也是不正常的。有可能是密封衬垫密封不良造成;或者是变速器输出轴的油封损坏。同时,润滑油过多或通气孔不通畅也会引起漏油。

  五、如果在发动机怠速状态下,变速器处于空挡位置,却有异响,可能是曲轴和变速器第一轴安装的同轴度有偏差,这种情况在踏下离合器踏板时可消失。如果在入档后有异响,可能是相互啮合齿轮工作时有撞击造成的,说明变速器壳体有损伤,或者是部分齿轮有损害造成啮合过程中的撞击。

  1894年,一个法国工程师给一辆汽车装上世界上第一个变速器至今,汽车变速器已经经过了一百多年的发展。变速器为汽车重要的组成部分,是承担放大发动机扭矩,配合引擎功扭特性,实现理想动力传递,从而适应各种路况实现汽车行驶的主要装置。

  使用最早的是手动变速器,国内最早的东风解放全是是手动变速器,但手动变速器也并非一成不变,早期有这样一种说法,中国的驾驶员是世界上技术最好的(当然21世纪中国的驾驶员又都变成了马路杀手),技术最好一部分是由于中国早期的路况实在是太烂,另一部分就是依赖于早期的变速器,那时国内还在实用不带同步器的变速器,换挡要依据经验来判断发动机转速和汽车速度是否同步才能进行,并且升档和降档要求的油离配合还不一样。这样的驾驶员技术当然世界最牛了。

  后来为了方便驾驶,在领个相邻齿轮间装上了同步器,依靠同步器的作用,我们换挡就不需要去判断车速了。目前手动变速器依然在汽车界应用非常广泛,自动变速器是个趋势,但手动变速器确是驾驶乐趣的极大体现者。

  传统的变速器利用不同的齿轮搭配实现了换挡変扭的目的,而齿轮搭配的变换就只有靠脚踩离合手拉挡杆来实现,这就是所谓的手动变速器。为实现轻松换挡,取消离合脚踏和手动挂挡的AT(AutomaticTransmission)变速器出现了,它主要利用液力变扭器配合传统机械齿轮箱实现换挡功能。其实早在1948年的通用的奥兹莫比尔汽车上就已经出现了如今自动变速器的雏形,不过那时的自动变速器仅仅是加了液力耦合器的手动变速器而已。

  自动挡的手动模式是由电子来控制的,不能像手动挡一样与换挡动作同步,会稍有迟滞。

  (1)只有排挡杆置于P、N位置时,方可起动发动机,在点火开关打开状态下,若想移出这两个挡位,必须先踏下制动踏板,同时按下手柄按钮,才可将排挡杆移入其他挡位。

  (3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置,牵引时车速不可超过50Km/h,牵引距离也不能超过50Km,若需牵引更长的距离,需将驱动车轮升离地面。

  (4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态,此时只有3、1、R挡可以工作,不要认为尚有挡位可用,就不去修理,应及时查明故障并排除,否则会损坏自动变速器内的多片离合器。

  (6)高速行驶或下坡时挂N挡滑行,部分驾驶员认为在高速行驶或下坡时挂N挡滑行可以节省燃油,其实这是非常错误而且危险的做法。自动变速器在汽车行驶时输出轴转速较高,而此时如果发动机转入怠速状态(挂N挡时),变速器会出现供油不足,尤其对多片式离合器而言更是容易因为缺少润滑、冷却而烧损。

  (7)长时间停车时,换挡杆不要挂在D挡,换挡杆在D挡时,自动变速器汽车一般有微弱的前移,若长时间踩住制动踏板,等于强行制止这种前移,使得变速器油温升高,油液容易变质,尤其在空调系统工作时,发动机怠速较高的情况下更为不利,换挡操作应是“收油门提前升挡,踩油门提前降挡”。有些驾驶员认为只要D挡起步,一直加大油门就可以换到高速挡,殊不知这种做法是错误的。

  自动变速器(英语:Automatic Transmission,简称:AT),亦称自动变速箱,台湾称为自排变速箱,香港称为自动波,通常来说是一种可以在车辆行驶过程中自动改变齿轮传动比的汽车变速器,从而使驾驶员不必手动换档,也用于大型设备铁路机车。

  液力式自动变速器(Hydraulic Automatic Transmissions)是目前汽车自动变速器的主流,应用最为广泛,平时称AT(本应是各种自动变速器的总称)一般即指此种类型。液力机械式自动变速器通常使用液力耦合器或液力变矩器,再加上一套行星齿轮机构来传递动力。

  AT传动系统的结构与手动档相比,在结构和使用上有很大的不同。手动档主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT传动系统是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中,液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,它直接输入发动机动力,并传递扭矩,同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率,液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要,例如停泊、后退等,所以还设有干预装置(即手动拨杆),标志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前进位),另在前进位中还设有“2”和“1”的附加档位,用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段,只有在规定的变速区段内才是无级的,因此AT实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。

  液力自动变速器通常有两种类型:一种为前置后驱动液力自动变速器;另一种为前置前驱动液力自动变速器。液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模式(PCM)接收来自汽车上各种传感器的电信号输入,根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况,动力传动控制模块给执行机构发出指令,并实现下列功能:变速器的升档和降档;一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通/断两种状态中转换;通过电子控制压力控制电磁阀(PressureControlSolenoid,PCS)来调整管路油压;变矩器离合器(TorqueConverterClutch,TCC)用以控制电磁阀的结合和分离时间。

  自动变速器的厂牌型号很多,外部形状和内部结构也有所不同,但它们的组成基本相同,都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等,按照这些部件的功能,可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。

  液力变矩器位于自动变速器的最前端,安装在发动机的飞轮上,其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴,并能根据汽车行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比,具有一定的减速增扭功能。

  自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。采用普通齿轮式的变速器,由于尺寸较大,最大传动比较小,只有少数车型采用。目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。

  变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。行星齿轮机构,是自动变速器的重要组成部分之一,主要由于太阳轮(也称中心轮)、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构,速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比改变的过程中,整个行星齿轮组还存在运动,动力传递没有中断,因而实现了动力换挡。

  换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动,改变动力传递的方向和速比,主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住,使之不动。单向超越离合器也是行星齿轮变速器的换挡元件之一,其作用和多片式离合器及制动器基本相同,也是用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件,让行星齿轮变速器组成不同传动比的挡位。

  自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一,它通常安装在变矩器的后方,由变矩器壳后端的轴套驱动。在发动机运转时,不论汽车是否行驶,油泵都在运转,为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。

  自动换挡控制系统能根据发动机的负荷(节气门开度)和汽车的行驶速度,按照设定的换挡规律,自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路,使离合器结合或分开、制动器制动或释放,以改变齿轮变速器的传动化,从而实现自动换挡。

  自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压(电子)控制两种。液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油路所组成的,阀门和油路设置在一个板块内,称为阀体总成。不同型号的自动变速器阀体总成的安装位置有所不同,有的装置于上部,有的装置于侧面,纵置的自动变速器一般装置于下部。在液压控制系统中,增设控制某些液压油路的电磁阀,就成了电器控制的换挡控制系统,若这些电磁阀是由电子计算机控制的,则成为电子控制的换挡系统。

  自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置,控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素,利用液压自动控制原理或电子自动控制原理,按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作,实现自动换挡。

  自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作中驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作,自动换挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放,并改变变速齿轮机构的动力传递路线,实现变速器挡位的变换。

  传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化,自动变速挡位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压,并将该油压加到换挡阀的两端,以控制换挡阀的位置,从而改变换挡执行元件(离合器和制动器)的油路。这样,工作液压油进入相应的执行元件,使离合器结合或分离,制动器制动或松开,控制行星齿轮变速器的升挡或降挡,从而实现自动变速。

  电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。它通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态,接受驾驶员的指令,并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号,通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀,使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路,从而控制换挡时刻和挡位的变换,以实现自动变速。

  自动变速器的自动控制是靠液压系统来完成的。液压系统由动力源、控制机构、执行机构三部分组成。动力源是被液力变距器驱动的油泵,它除了向控制器提供冷却补偿油液,并使其内部具有一定压力,除此之外还向行星齿轮变速器供润滑油。

  控制机构大体包括主油系统、换档信号系统,换档阀系统和缓冲安全系统。根据其换档信号系统和换档阀系统采用的是全液压元件还是电子控制元件可将控制机构分为液控式和电控式两种。

  自动变速器中油泵是重要总成之一,它技术状况的好坏,对自变器的性能及使用寿命有很大影响。油泵通常装在变距器的后端,有的是在变速器的后端,但是不管何位都 是变距器的泵通过轴套或轴来驱动,转速与发动机相同。

  常见泵的型式有内啮合轮泵,摆线转子泵,和叶片泵等定量泵,也有少数车型采用变量泵(叶片)。

  1) 内啮合齿轮 内啮合齿轮在自动变速器应最为普遍,它具有尺寸小、重量轻、流量脉动小、噪声低特点。内啮合齿轮主要由起主动作用的小齿轮,从动的内齿轮、月牙隔板、泵壳、泵盖等组成

  2)摆线转子泵 摆线转子泵具有结构简单、尺寸紧凑、噪声小,运转平稳高速性能良好等优点;其缺点是流量脉冲大,加工精度要求高。它是由一对内啮合的转子及泵壳、泵盖等组成。

  自动变速器油从油泵泵出,既进入主油路系统。由于油泵是发动机直接驱动的,因此它的输出流量和压力都受到发动机运转状况的影响。发动机运行过程中,转速从1000r/min变化,从而使得油泵的输出流量和压力变化很大。当主油路压力过高时,会引起换档冲击和增加功率消耗,当主油路压力太低时,又会引起离合器制动器的打滑,二者都会影响液压系统的工作,因此在主油路系统中必须设置主油路调压阀。

  主油路调压阀:作用是将油泵输出压力精确调节到所需的油压后再输入主油路,多余的油返回油底壳。是系统压力稳定在一定范围内。主油调压阀还应能满足主油路系统在不同工况,不同档位时,具有不同油压的功能要求:

  1)节气门开度小时,自变器所传距较小,离合器制动器不易打滑,主油路压力可以降低一些与之相反,应使油压升高。

  2)自变器处于抵挡行驶,所需转距较大,主油压要高而在高档时,自变器所传距小,可降低主油压。

  3)倒档使用时间较少,为减少自变器尺寸,倒档执行机构做得较小,为避免打滑应提高油压。

  给自变器提供换档操纵的有两个信号,就是所谓的两发控制参数:发动机的负荷和离心速控阀提供信号。

  节气门阀反应节气门开度大小变化时的油压。根据输入方式的不同可分为机械式节气门哈真空式节气门阀两种。

  (1) 机械式节气门阀 一种常见的机械式节气门阀,它由上部是节气门阀体、回位弹簧、下部的强制低档柱塞和调压弹簧等组成。节气门阀和强制低档柱塞并不直接接触,而是通过调压弹簧联系在一起,强制低档柱塞下装有滚轮,与节气门阀凸轮接触。节气门阀凸轮经钢丝绳与加速踏板相连。

  来自油泵的压力油由节气门阀的进油口进入,需经阀口后方能从出油口接至换档阀。另外节气门上还有两个控制油口,分别与来自断流阀的油压及出油口油压相通,使阀体在A、B处受到向下的油压作用力。当发动机怠速运行时,阀上进油口处的节流口开度很小,输出的油压很低。

  当踩下加速踏板时,节气门缆绳被拉动,将强制低档柱塞上推,压阀压弹簧,调压弹簧则推动节气门阀体向上,使节流口开大,从节气门输出的油压增高。加速踏板往下踩,就是节气门开度越大,节气门阀凸轮转动角度也越大,强制低档柱塞上移越多,节气门阀体向上移动也就越多,节流口也就越大,使得节气门的开度大小与自变器节气门阀输出的油压有了对应关系。

  (2) 真空式节气门阀 真空式节气门由真空气室、推杆和润滑等组成。 膜片作用在推杆的力即与膜片的弹簧力大小有关,也与真空度有关。

  当节气门开度较小时进气管真空度较大,真空气室膜片对阀芯的推力减小,节气门阀输出油压较低;当节气门开度较大时,进气管真空度小,真空气室膜片对阀芯推力变大,节气门阀输出油压较高。也就是说,真空节气门阀所产生的控制信号油压随负荷大小而变化。

  也叫离心调速阀或离心调速器 其作用:为自变器换档阀提供一个随车速变化的控制油压。原理是利用轴旋转时,重块所产生的离心力来控制润滑阀芯的位置故称离心式速控阀和中间传动复合式双级速控阀。

  (1) 普通复合式双级速控阀 来自油泵的主油路压力油由速控阀盖左端面上的小孔A,经盖上的轴向油道,速控阀外壳左端面上油道,从阀入口P进入速控阀内,再由阀出口O经外壳左端面油道,盖上轴向油道及轴颈外槽中的经向小孔B输出。

  离心速控阀输出油压的大小由主油路压力油入口P的开度即滑阀的轴向位置决定。变速器输出轴旋转时,滑阀自身的离心力及油压使滑阀向外移动(甩开);而另一侧重块组件的离心力却通过速控阀轴力使滑阀向内(内收)移动。当变速器输出轴转速很低时,离心力很小,不足以平衡油压作用力,于是滑阀外移,并通过速控阀轴把另一侧的重块组件往内拉,入口P开度减小,输出油压相应减小。当输出转速逐渐生高时,重块组件的离心力迅速增大,拉动滑阀内移,使主油压入口P开度增大,阀输出油压随车速的提高而内急剧增大。

  (2)中间传动复合式双级速控阀 前驱变速器,普通复合式双级速控阀难以布置,而中间传动复合式双级速空阀因其体积小,可放开在变速器的轴管内,由装在变速器输出轴上的齿轮间接驱动。因此在自动驱动桥中较多采用中间传动复合式双级速控阀。

  当来自主油路的压力油由进油口A进入后,经阀芯左端,将阀芯向右推,使A口关小,泄压口C增大,速控阀输出压力减消。当从动齿轮带动阀芯,阀体及保持架旋转时,重块组件在离心力的作用下可绕销孔向外摆动。

  在输出轴转速低时,重块所受离心力小,阀芯在油压的作用下处于较右的位置A D开度减小,速控输出油压速随之降低,输出轴转速越高,重块组件所受离心力越低阀芯被向左推移得越,速控阀输出油压就越高。从而使速控输出油压能随着输出轴转速的增大而增高。

  换档阀组根据换档信号系统提供的信号,控制自动变速器中液压操纵油路的方向,由此决定所处不同档位。换档阀组主要由手动阀、换档阀组成。

  1)手动阀 手动阀是安装于控制系统阀板总成中的多路换向阀,由驾驶室内的自动变速器操纵受柄控制。操纵手柄的作用与普通手动变速器的换档手柄不同。手动变速器换档手柄的工作位置就是变速器的档位。变速器有几个档位,手柄就有几个工作位置。而自动变速器操纵手柄的位置是自动变速器的工作方式,与档位数并不对应。如手柄置于前进档(D)位置时,对三档自动变速器而言,变速器可根据换档信号在1至3档之间自动变换;对四档自动变速器而言,变速器则可根据换档信号在1至4档之间自动换档。当手柄置于前进低档2位(或S位)时自动变速器只能在1至2档间自动变换。当手柄置于前进低档1位(或L位)时,自动变速器被限制在1档工作。手动阀还提供倒档(R)、空挡(N)、停车档(P)等功能。

  2)换档阀 换档阀是弹簧液压作用式的方向控制阀,它有两个工作位置,可以实现升档或降档的自动变换。

  3)强制低档阀 通常,只有车速降低一定数值时,自动变速器才能正常的回低档。但在绝大多数自动变速器中都装有强制低档阀,其作用是:当汽车已在较高车速下行驶,而此时把发动机油门踩到底仍觉加速不够强烈,则将自动变速器瞬时强制性的降低一档,即“强制低档”。由于此时的车速较高,液压变矩器已在偶合器工况或者闭锁工况工作,变矩比为1,无增矩作用,而发动机油门几乎已踩到底,功率输出接近最大。若将自动变速器降低一档,则由于传动比增加,输出转矩增大,在短暂的时间内,能起到极其强烈的加速作用,这是在非常情况下的迅速加速时所必需的。结合低一档后,车速的下降可通过发动机转速的增加得到弥补,因此可用于短时的超车。当加速的要求得到满足后,应立即松开油门踏板,否则在加速到接近发动机最大转速时再松油门升档,会对高档摩擦元件工作不利。强制低档阀的工作原理是,从阀输出来自主油路的压力油,作用于各换档阀的与节气门阀油压作用相同的一端,其共同作用结果是将换档阀阀芯向降档方向移动,从而使自动变速器降档。

  为防止自动变速器在换档时出现冲击,装有许多起缓冲和安全作用的液压阀和减振器。这类装置统称为缓冲安全系统。

  1)缓冲阀 下面先从一个两档的自动变速器看缓冲阀的工作原理。该变速器在高档时需结合离合器,松开制动器;而低档时则制动器工作,离合器分离。

  2)蓄压减振器 自动变速器中也常用蓄压减振器来缓冲换档冲击,蓄压减振器也称蓄能减振器或减振器,一般由减振活塞和弹簧组成。

  3)倒档离合器顺序阀 在一些自动变速器中装有倒档离合器顺序阀,它用于自动变速器换倒档时减小换档冲击。

  4)调整阀 换档阀动作时,如主油路压力被立即加至执行元件,将会产生较大的冲击。为进行缓冲,油路中设置了一些调整阀,如中间调整阀、滑行调整阀等。其工作原理大体上相同。

  自动变速器在液力工况下工作时,其内部的工作油液要传递发动机的大部分功率,而由于液力变矩器效率不够高,损失的功率转化成热的形式,使得油液的温度升高,过高的油温会加速油液的老化变质,破坏密封,甚至产生沸腾,影响正常工作。另外,变矩器工作轮中有些区域,工作液体的流速高,压力低,往往出现气蚀,使得传递的转矩减小。因此,液力变矩器控制装置的作用就是把变矩器中的高温油引出加以冷却,然后加压送回到变矩器进行补偿,如果是闭锁式液力变矩器,控制装置则还要控制变矩器中的闭锁离合器。

  液力变矩器控制装置有压力调节阀、锁止信号阀、锁止继动阀(也称锁止中继阀)等阀及响应的油路组成。

  1).压力调节阀 变矩器压力调节阀的作用是将主油路的压力减压后送人变矩器,因为油泵输出的油压较高,而变矩器的补偿油压只需要0.2Mpa~0.5Mpa。不少自动变速器的压力调节阀与主油路调压阀做为一体,直接调节由主油路输出的压力油,然后送往变矩器。液力变矩器内的热油从导轮与泵轮之间或导轮与涡轮之间的通道引出,经冷却器冷却后用于行星齿轮变速器齿轮和轴承的润滑,然后流回油底壳。

  2)锁止信号阀及锁止继动阀 液力变矩器中闭锁离合器的工作是由锁止信号阀和锁止继动阀共同控制。

  扩展阅读:堵车时嫌麻烦就用自动,如果可以跑起来,尤其是在山区弯路上,手动模式的优势就会非常明显,极大的满足了驾驶者随心操控车辆的需要。同时,在城市内堵车时,为了省油,也可以使用手动模式。比如:使用2挡,发动机转速从1500-3500,那么车速就是从20-50公里/小时之间变化,这个时候就完全可以用油门控制车速而不需要经常踩刹车(因为踩刹车是把车辆的动能转化成热能,是非常费油的做法;而利用发动机来制动就省得多)。这就是为什么普通自动挡的车在堵车时刹车灯比开手动挡的亮的频繁得多。所以可以认为手自一体的采用,不仅提高了驾驶乐趣,同时也提供了一种比较省油的方式。正确维护自动变速器:1.经常检查自动变速器油自动变速器对油液的要求极其严格,它要求油液不仅有润滑、清洗、冷却作用,还应具有传递扭矩和传递液压以控制离合器、制动器的工作性能,所以自动变速器油是一种特殊的高级润滑油,通常称之为“ATF”,其型号有很多种,国内常见的有Ford标准F型和GM标准 DEXRONII型,使用时切记要认清。“ATF”型号不同,其摩擦系数就不一样。若该使用DEXRONII型而错用为F型,则会使自动变速器发生换挡冲击和制动器、离合器突然啮合的现象。F型错用为DEXRONII型则会引起自动变速器内离合器、制动器打滑,加速摩擦片早期磨损。另外,自动变速器油量的检查也很重要,自动变速器的生产厂家不同,工作液的检查条件也就不同。检查时一般都要求在变速器热态(油温50℃80℃)时将汽车停放在水平路面上,发动机怠速运转(本田车规定发动机熄火),选挡杆放在P位(日产车允许放在N位),此时抽出油尺擦净后重新插入再拔出检查,油面应达到油尺上规定的上限刻度附近为准。油质的检查,一般使用和维护人员因无检测设备,只能从外观上判断,可用手指捻一捻,感觉一下粘度,用鼻子闻一闻气味如何,若已变色或有烧焦的气味,则应更换新油。2.自动变速器油的更换多数自动变速器要求定期换油,换油周期一般为24万公里。放油前,应将变速器预热到工作温度,以便降低油的粘度,确保油内杂质和沉淀物随油一起排出。在预热和加油过程中,汽车应停放在水平地面,并拉紧手制动。放完油后,视情况拆下机油盘,彻底清洗机油盘和过滤器滤网,然后再将机油盘装好。加油时,先从加油口注入工作液达到规定的标准,起动发动机,在发动机怠速运转的情况下,移动选挡杆经所有的挡位后回到P位,这样可使变速器迅速地热起,然后再加油。自动变速器上各字母代表的含义:P(Park) 选择该档位则变速器的输出轴被锁住,汽车无法移动。此时应同时将手刹拉紧,唯此才能锁住轮胎,可延长变速器和驻车装置的寿命。为防止变速器受损,应等汽车彻底停稳之后,再挂入该档。P位是可以起动的仅有的两个档位之一。R(Reverse) 选择该档位则变速器倒档齿轮被结合,驱动汽车后行。应等汽车彻底停稳之后,再挂入该档。N(Neutral) 选择该档位则变速器进入空档,也可在起动时使用。D(Drive) D位是最常用的行驶位置,汽车在该档位下能在一定档位范围内自动换挡,不同的自动变速器的档位数会有所不同,其中以4个档位最为常见。2 or S(Second) 属前进低档,在该档位下,变速器只能在1档和2档这两个低挡位间自动换挡。当汽车在不良路面(如冰雪覆盖路面等路面附着条件差的路面)上行驶或行驶缓升坡及缓降坡的时候可选择该档位。1 or L(Low) 亦属前进低档,在该档位下,汽车只能以1档行使。该档位同2速档一样适用于不良路面,另外也可在拖车时使用。发展历史:世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器是通用汽车公司在1940年代生产的Hydra-Matic,这台变速器使用液力耦合器(而不是液力变矩器)和三排行星齿轮提供四个前进档和一个倒档。Hydra-Matic最初被装于奥兹莫比尔汽车,而后凯迪拉克和庞蒂克也采用了这种变速器。自动变速器最重要的改进是在二战期间,别克汽车为坦克开发了液力变矩器,有助于避免坦克在战场上因换档不慎而造成引擎熄火,到1948年,这种液力变矩器与其它部件结合成为液力变速器而定型成为现在通用的自动变速器。1968年法国雷诺汽车公司率先在自动变速器上使用了电子元件。20世纪70年代,美国每年生产的600万~800万辆轿车中,自动变速器的装备率已超过90%。自1950年代以来,绝大部分在美国销售的汽车都是采用自动变速器的,但在欧洲和其他地区却并非如此。自动变速器,特别是早期产品,往往降低了燃油效率和功率。近年来自动变速器显著地提高了燃油效率但是仍然低于手动变速器。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。保时捷公司发明了一种“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。

  机械式自动变速器(AMT)是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档的新式变速器,其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。控制单元(ECU)的输入有:驾驶员的意图-加速踏板、档位选择;汽车的工作状态-发动机转速、节气门开度、车速等。控制单元(ECU)根据换档规律、离合器控制规律、发动机节气门自适应调节规律产生的输出,对节气门开度、离合器、换档操纵三者进行综合控制,有效配合。

  AMT由于继承了齿轮传动固有的传动效率高、机构紧凑、工作可靠等优点,并可以实现手动和自动两种模式选择,因此有较强的可靠性和适应性。一些专家认为,它具有比AT更大的发展优势。AMT在美国和欧洲已实现了商品化。据预测,到2008年,欧洲近50%的MT将被AMT代,部分AT市场也会被AMT占据。

  广义的AMT包含以下几种类型:自动离合手动变速器(Auto-clutch Manual Transmission,简称AcMT)、单离合器手自动一体变速器(Single Clutch Automated Manual Transmission,简称AMT)以及双离合器手自动一体变速器(DualClutchAutomated Manual Transmission,简称DCT),基本上都是平行轴式齿轮变速结构,无论在设计技术或者生产技术上均有相同的特征。虽然目前产品的换档舒适性仍比传统的自动变速器(AT)逊色,但是传动效率却与MT相近,足足比传统自动变速器高7%以上,生产成本更是比AT低30%以上。

  在标准大规模生产的汽车中,半自动变速器拥有的基本机械构造类似于手动变速器,变速箱里面仍为传统手排构造的离合器则由电脑操控,驾驶人只需换档不需管离合器。但不同于手动变速器传统的“H”型档位,其排档杆只能前后移动进行升档或降档。F1赛车则采用一种改良后的半自动变速器,其换档操作通过方向盘后的两个换档键来实现按右边的换档键升入高档,按左边的换档键降入低档。少数轿车,如第一代Renault Twingo和90年代的SAAB 900配备了类似的换挡装置。后来又演进出免踩离合器电脑也控制换挡有全自动变速功能的自动手排变速箱,此种手自排变速箱最早出现在意大利法拉利跑车和爱快罗密欧(Alfa Romeo) 156车款。

  霍尔传感器感知换挡请求,同时变速器内还有一个传感器接收当前车速及已选定档位等信息。车辆的各种即时信号传入车载CPU中,这些信号除上述两种传感器信号外还包括发动机转速,电子稳定控制系统,空调,仪表盘设备等。CPU则按照换挡平顺性的要求,选择最佳的换挡时刻及换挡力矩。

  半自动变速器,或自手排变速箱。是车用变速器的一种,可在驾驶员的操纵下,通过电子传感器,处理器和执行器来完成换挡动作。驾驶员无需像驾驶手动档汽车那样在换档前踩离合器踏板,因为离合器在电子设备的驱动下能自动选择适当的换挡时刻和换挡力矩,快速平稳地转换档位。

  由于不存在液力变矩器对能量的损耗,配备AMT变速器的理论油耗可以与MT完全相同。即使是0.8L排量的微型车,AMT也能将传动系中消耗的动力降到最小,更多地发挥小排量发动机的优势。这个“节俭”的设备并没有因为高效而走红,而是在“微车”,“廉价”的阴影下,永远没有抬头之日。来自欧洲的壮士东去兮,不复还。

  AMT用先进的电子技术改造传统的手动变速器,不仅保留了原齿轮变速器效率高,低成本的长处,而且还具备了液力自动变速器采用自动换档所带来的全部优点。它以特有的经济、方便、安全、舒适性而备受所有驾驶者的欢迎,成为各国开发的热点。驾驶员通过加速踏板和操纵杆向电子控制单元(ECU)传递控制信号;电子控制单元采集发动机转速传感器、车速传感器等信号,时刻掌握着车辆的行驶状态;电子控制单元(ECU)根据这些信号按存储于其中的最佳程序,最佳换档规律、离合器模糊控制规律、发动机供油自适应调节规律等,对发动机供油、离合器的分离与结合、变速器换档三者的动作与时序实现最佳匹配。从而获得优良的燃油经济性与动力性能以及平稳起步与迅速换档的能力,以达到驾驶员所期望的结果。

  1、执行机构:包括电动机(步进电动机和直流电动机)、电磁阀(普通电磁阀和高速电磁阀)、液压缸(离合器动缸和选、换档油缸)等;

  2、传感器:包括速度传感器 (发动机转速传感器、输入轴转速传感器、车速传感器)、油门开度传感器、档位传感器等;

  3、电控单元(ECU):包括 CPU、ROM、RAM、I/ O 接口等。

  换档规律是以相邻两档在换档过程中各油门下加速度与车速关系,牵引力与车速关系,以及油耗与车速关系为基础确定的。动力性最佳换档规律是在同一油门下相邻两档的牵引力曲线的交点速度确定的,即这个油门位置时,在原档位行驶速度达到这个值时就要换档,这样保证牵引力最大。经济性最佳换档规律是相邻两档不同油门时油耗曲线相交点作为换档求出的换档规律。这样保证在油耗小的档位上行驶。

  机械式自动变速器是在原来手动变速器和干式离合器基础上实现自动化的,并取消了离合器踏板,而离合器工作工况众多,且与发动机油门及换档需要协调配合,自动控制系统对它有很高而复杂的要求。解决了它才能保证汽车起步和换档过程的品质,减少传动系统零部件的冲击,提高其使用寿命与乘坐舒适性。根据离合器影响因素,建立离合器接合规律的模型,并通过模糊评判方法实现最优控制。

  依据换档规律和离合器接合规律,对选、换档、离合器和油门进行协调控制,按司机的意图完成起步和换档。在AMT的控制中, 选、换档控制方法有开环控制、闭环控制、模糊控制等;离合器的接合控制采用的方法有开环控制、PID控制、模糊控制等。模糊控制有比较好的效果。

  在AMT的工作过程中,由于受到干扰,AMT电控系统中的ECU、传感器和执行机构难免会发生故障。适当的抗干扰措施可以在一定程度上减少故障的发生 ,但故障并不能避免。如果电控系统的部件一旦发生故障,汽车的性能就急剧下降,甚至需要立即停车,这对于汽车整体性能的发挥和维修工作的进行是非常不利的。为提高AMT 系统的可靠性和安全性,在AMT随车诊断系统中应增强诊断和容错控制功能。即当有些部件失效时,能及时作出诊断,且故障部分在系统中的功能可用系统中的其它部件完全或部分代替,使系统能继续保持规定的性能或不丧失最基本的功能,或进一步实现故障系统的性能最优,使汽车返回维修点后再维修。

  为了提高AMT车辆的性能,改善其选换档操纵控制是一个很重要的方面。目前,按照执行机构动力源的不同,AMT的选换档系统可分为电控气动,电控液动和电控电动(全电式)

  1、电控气动AMT 。电控气动选换档系统对于一般车辆,由于没有气动装置,一般不采用,只有在大型或重型车辆等特殊场合使用。

  2、电控液动AMT 。电控液动选换档系统具有能容量大、操作简便、易于实现安全保护、具有一定的吸振与吸收冲击的能力以及便于空间布置等优点。但是在利用高速开关阀控制离合器的系统中,其主要的缺点就是温度的变化使离合器的执行机构中液压油的粘度发生变化,因而使离合器回油管路压力损失发生变化。温度降低,阀出口压力增大,回油量减小,离合器的结合速度较慢,导致在汽车刚开始起步时加速度较小。而且温度降低到一定的程度之后,液压油的流动性能大大降低。另外由于受到温度的影响,该系统在北方寒冷地带的使用有一定的限制。其次,液压元件对加工的精度要求非常高,特别是高速电磁阀的加工,因而一般的厂家难以加工,所以电磁阀的造价就非常高。

  3、电控电动AMT 。将自动变速控制系统中要直接控制的对象:油门、离合器以及选换档装置的动作采取电动机带动的方式。相对于电控液动AMT而言,电控电动AMT在以下几个方面具有进一步的优势:取消了液压系统,从而使整个控制系统的结构更加简单,重量更轻。由于直接采用易于控制、精度更高的电动机取代液压执行元件,减少了液压元件动作的误差,使得系统的控制方法上更简单,控制的精度进一步提高,反应动作更加准确。在原有的电控液动的基础上,只须对软件和硬件以及控制方法上作少许的改动就能对电控电动AMT系统进行控制。在电控电动AMT中的执行电动机的特点是:可控性好、精度高、反应快、可靠性强、并且对环境的适应性

  搭载AMT的汽车驾驶相对简单。如果驾驶者想要加速,踩下油门时,变速箱就会自动选择换挡的最佳时机,但是对一些离谱的指令,例如4挡起步,“小机器手”是不会执行的,只有它认为合理时,才会配合。与液力变矩器的AT相比,AMT使用成本低、传动效率高、动力性好、节油,而且变速器油也一样,虽然它的结构与MT相同,但控制难度却比之大得多。

  AMT主要是通过4个步骤来完成工作的,你只要知道它是由传感器、电脑模块和执行器三部分构成,而执行器是电控单元,它的工作原理就会变得很好理解了。

  先是电脑模块通过读取传感器信号,来确定当前车辆工作状况;在手动模式下,变速杆触点得到驾驶者的操作意图,或自动模式下,通过电脑模块计算并给出换挡指令;此时电脑模块并不会立刻执行,而是进行合理性、安全性分析;最后,才是通过执行器的电液控制,使变速器中的齿轮啮合,完成一整套换挡工作。

  半自动变速器AMT(Automated Mechanical Transmission)又称为电控机械式自动变速器,该技术是指在不改变原机械变速器主体结构的基础上,通过加装特殊的电控单元控制装置取代原机械变速器由人工操作完成的换挡动作,实现变速器内部换挡过程的自动化。

  半自动变速器是介于手动与自动之间的一种新型变速器,它的挡位设置类似于手动变速器,但不同于手动变速器传统的“H”型挡位结构,其换挡手柄只能前后移动进行升挡或降挡(以“+”和“-”表示),或是通过方向盘后方的换挡手柄实现升挡和降挡。半自动变速器挡位设置保留了自动变速器的N挡(空挡)和R挡(倒车挡),在驾驶时有自动模式(A挡)和手动模式(M或S挡)可供选择,两种模式在使用时可以自由切换。使用手动模式起步时,如果不拨动换挡手柄升挡,即使油门踩到底变速器也不会自动升挡,这也是与手/自动一体式变速器操作上最大的区别。

  半自动变速器主要优势是实现了自动油离配合,提高了变速器人工换挡操作的便捷性,但同时变速器快速的响应时间又让驾驶者仿佛置身于手动挡驾驶环境。这样一来,半自动变速器在产品搭配上与强调运动素质的高性能跑车和突出灵巧经济的家用小型车不谋而合。

  半自动变速器AMT(Automated Mechanical Transmission)又称为电控机械式自动变速器,该技术是指在不改变原机械变速器主体结构的基础上,通过加装特殊的电控单元控制装置取代原机械变速器由人工操作完成的换挡动作,实现变速器内部换挡过程的自动化。半自动变速器与以往变速器的不同之处在于,由电子系统完成操作离合器和选挡两个动作,在最大程度上解放了驾驶者的操作强度。由于半自动变速器是在传统手动变速器基础上改造得来,因此很容易地继承了手动变速器机械结构简单紧凑、制造成本低的特点,同时在一定程度上弥补了自动变速器响应时间慢的缺点。

  AMT显然更符合小排量车型的需求。购买小排量轿车的车主,主要为了日常代步使用,对用车费用的敏感度要明显比高价格的大批量车型高很多,AT变速器导致的高油耗,常常会让这类车主望而却步。AMT的优势恰好可以将这些问题全部解决。

  AMT的出现,在某种程度上就是为了解决小排量车型配备自动挡问题的,因此它在这一领域的应用要远比中大排量车型要大得多。目前,即使是在偏爱手动挡的欧洲市场,雪铁龙、菲亚特、欧宝、奔驰等多家厂商都在开始将这类变速器应用到小排量车型上。刚刚引进不久的奔驰旗下小车SMART,采用的就是AMT变速器,1.0排量的小车,动力却丝毫不差,AMT居功至伟。

  半自动变速器跟手动变速器一样效率高,现在它和自动变速器一样操作简单,甚至比自动变速器还容易,此外半自动变速器还有重量轻的优点。但是一直以来,半自动变速器的离合器和变速操作都不太方便,而正因为如此,半自动变速器很难进入使用惯自动变速器的日本。然而,最近半自动变速器得到了飞速的进步,变速舒畅度已和自动变速器不相上下。比如大众采用的直接换挡变速器就是一例。

  目前为止见到的半自动变速器在自动变速模式下变速时动力会中途切断,这并非司机所愿,所以让人感觉很不好。但直接换挡变速器使用两组离合器,一组停止时另一组马上开动,变速时动力也不会中断。直接换挡变速器是种与自动变速器一样顺畅、与手动变速器同样高效的变速器。

  这种设计过去在普通民用轿车上不多见,而更多地出现在赛车和高性能跑车上,设计师看重的是它超高的传动效率,可以大幅度提升赛车的加速成绩。在标榜全世界最高科技和最高速度的F1赛场中,赛车使用的就是半自动变速器。

  由于AMT在传动效率上的优势极为明显,近年来一些注重技术研发的厂商开始着手将这类变速器民用化,并取得了显著的成果。最具代表性的就是大众DSG变速器,这种目前被看做最先进的变速器其结构本质与AMT变速器是一样的,只不过它通过两组离合器控制,来进一步提升换挡速度和应对大马力发动机。而在中国,AMT技术却用在名不见经传的“QQ”身上。虽然不能拿来F1赛车的变速器和QQ想比,但令人吃惊的是机械原理完全相同,QQ和F1?这两个词如果不是事实,那么永远都别想联系起来。

  发展历史:AMT技术的第一次应用,是在1986年的F1法拉利赛车上,便使得这支车队的成绩大幅提升仅在1992至2007年中,一共获得了15次F1赛车的总冠军。虽然法拉利的夺冠,不能完全归功于变速箱技术的进步,但其中肯定有它的功劳。AMT英文名为:Automated Mechanical Transmission,意为电控机械式自动变速箱,是当今被广泛应用于F1赛车或跑车上的一种变速箱。它起源于1986年,第一个使用它的是F1赛车的代表车型法拉利,后来它被使用在了IVECO轻型卡车上,而轿车的第一个使用者为Alfa Romeo 156,时间为1992年,这是一款运动型跑车,当时没有被批量生产。1997年由于法拉利F355的使用,这种变速箱被小批量生产,而大批量生产的时间为1999年,也就是五年前这种变速箱被大量使用在Alfa Romeo156上。可以看出这种类型的变速箱从诞生到现在主要被用在一些赛车和跑车等运动型车上,这也充分显示了这种变速箱领先的技术和优越的性能。2001年Renault Twingo使用了这种变速箱,开辟了低级别车使用AMT的先河,并且由于这种变速箱的使用,Renault Twingo取得了骄人的业绩。奇瑞则是中国大陆第一个使用此种变速箱的整车生产厂家。1993年,绅宝首先推出半自动变速器(Sensonic),但顾客反映冷淡于1998年退出市场。在A、B级车中,由于成本问题,装备AT很困难,因而半自动变速器在此获得成功。1998年福特在全顺厢式车中搭载相似的系统,因为该系统能够为城市中的商业运输司机提供极大的便利。若半自动变速器的规模上升到经济平衡点,并且能够面对新型AT技术的挑战而幸存,则仍能在市场上占有一定位置。宝马首先推出双换档变速器(SMG),一种结合跑车司机呼吁的手动“热换档”操作的双模式的特殊单元。热换档就是在没有放松加速踏板的情况下加、减档。这种呼吁是一级方程式技术的反映。宝马将6档SMG安装在高性能的3系列的M3车型上,具有两种操作模式:第一种是变速器完全自动控制,与传统AT一样;另一种是驾驶员通过推拉变速杆来加、减档。SMG比相同容量的传统AT更轻、更紧凑、机械效率更高。但是比搭载了5档AT的同系列车价格高得多,与开始提出的这种变速器是以低成本出现去挤压传统AT市场有很大差距。雷诺开发出BVR(boite de vitesses robotise)系统采用电─液控制的5档MT。BVR具有两种操作模式:自动模式和半自动模式。在后一种情况,可以进行顺序热换档。在自动模式下,BVR的操作像5档AT一样自动适应换档,具有考虑驾驶风格和路况的换档模式图。雷诺声称该系统“具有MT的机械原理,避免了传统AT损失和摩擦,具有良好的经济性。与MT相比,BVR在自动模式中,由于它的自适应控制模式,燃油消耗降低10%”。

  超车时候,上坡时候,反正是要快的时候,要突然发力的时候,CVT的“顺滑”可能令一些人不能接受。

  由于CVT在很大一个速度范围里保持引擎转速恒定不变,踏油门加速时候引擎不会像自动变速箱汽车运转声音发生变化,这个会使很多驾驶员产生错觉,以为汽车动力不足。

  没有明确具体的档位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。

  CVT(Continuously Variable Transmission)技术即无级变速技术,它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变,从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT)。

  有V型橡胶带式、金属带式、多盘式、钢球式、滚轮转盘式等多种构造,大都利用金属带和可变半径的滚轮传输动力。透过主动滚轮与被动滚轮半径的变化,达到齿轮比的变化。理论上这种传动方式的效率很高,不过必须建立在能负荷所传递的动力的情况下。由于是利用钢带与滚轮之间的摩擦力传递动力,所以钢带及滚轮的工作情况十分苛刻。为了有效传递动力,钢带与滚轮之间不允许打滑,而且原本产生的热能已经很多,如果再打滑恐怕将会造内部机件的烧毁或严重耗损。而为了增加静摩擦力,最直接的方式就是增加钢带与滚轮之间的压力。但摩擦力增加了,动力传输的耗损也会增加,无形中还是增加了油耗。并且钢带的强度也是一大重点。所以CVT变速箱纵然有舒适、效率高及节能等等优点。缺点就是目前一般的CVT变速箱不能承受较大的扭力。不然就是要用较高的油耗作补偿。

  无级变速器(CVT:Continuously VariableTransmission)与有级式的区别在于,它的变速比不是间断的点,而是一系列连续的值,譬如可以从3.455一直变化到0.85。CVT结构比传统变速器简单,体积更小,它既没有手动变速器的众多齿轮副,也没有自动变速器复杂的行星齿轮组,它主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。

  其原理是与普通的变速箱一样大小不一的几组齿轮在操控下有分有合,形成不同的速比,像自行车的踏板经大小轮盘与链条带动车轮以不同的速度旋转。由于不同的力度对各组齿轮产生的推力大小不一,致使变速箱输出的转速也随之变化,从而实现不分档次的徐缓转动。

  CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递,即当棘轮变化槽宽肘,相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速,传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正无级化了,它的优点是重量轻,体积小,零件少,与AT比较具有较高的运行效率,油耗较低。但CVT的缺点也是明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷,只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车,因此在自动变速器占有率约4%以下。近年来经过各大汽车公司的大力研究,情况有所改善。CVT将是自动变速箱的发展方向。

  CVT传动系统里,传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代,每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构,引擎轴连接小滑轮,透过钢制皮带带动大滑轮。玄机就出在这特殊的滑轮上:CVT的传动滑轮构造比较奇怪,分成活动的左右两半,可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开,挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时,钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向(离心方向)运动,相反会向圆心以内运动。这样,钢片链条带动的圆盘直径增大,传动比也就发生了变化。

  液体传动分为两类:一类是液压式,主要是由泵和马达组成或者由阀和泵组成的变速传动装置,适用于中小功率传动。另一类为液力式,采用液力耦合器或液力矩进行变速传动,适用于大功率(几百至几千千瓦)。液体传动的主要特点是:调速范围大,可吸收冲击和防止过载,传动效率较高,寿命长,易于实现自动化:制造精度要求高,价格较贵,输出特性为恒转矩,滑动率较大,运转时容易发生漏油。

  电力传动基本上分为三类:一类是电磁滑动式,它是在异步电动机中安装一电磁滑差离合器,通过改变其励磁电流来调速,这属于一种较为落后的调速方式。其特点结构简单,成本低无级变速,操作维护方便:滑动最大,效率低,发热严重,不适合长期负载运转,故一般只用于小功率传动。二类是直流电动机式,通过改变磁通或改变电枢电压实现调速。其特点是调速范围大,精度也较高,但设备复杂,成本高,维护困难,一般用于中等功率范围(几十至几百千瓦),现已逐步被交流电动机式替代。三类是交流电动机式,通过变极、调压和变频进行调速。实际应用最多者为变频调速,即采用一变幅器获得变幅电源,然后驱动电动机变速。其特点是调速性能好、范围大、效率较高,可自动控制,体积小,适用功率范围宽:机械特性在降速段位恒转矩,低速时效率低且运转不够平稳,价格较高,维修需专业人员。近年来,变频器作为一种先进、优良的变速装置迅速发展,对机械无级变速器产生了一定的冲击。

  机械传动的特点主要是:转速稳定,滑动率小,工作可靠,具有恒功率机械特性,传动效率较高,而且结构简单,维修方便,价格相对便宜;但零部件加工及润滑要求较高,承载能力较低,抗过载及耐冲击性较差,故一般适合于中、小功率传动。

  Multitronic是奥迪研制开发的一款无级变速箱,它融合了手动变速箱的动态性和经济性以及自动变速箱的便利性。虽说是手自一体无级变速箱,但它非同于一般的CVT,它是奥迪独创的变速技术。其V型钢片链条是奥迪multitronic无级变速技术领域的标志之一。

  Multitronic在原有的无级变速箱的基础上进行了多项技术上的创新、改进和提高,比如说,在变速器上安装了一种称为多片式链带的传动组件,这种组件能够传递和控制峰值扭力高达280Nm的动力。因此多片式链带大大拓展了无级变速器的应用范围,而且这种无级变速器的传动比远远超过了以前各种自动变速器的传动比极限值。另外,Multitronic还利用了湿式多片式离合器取代了以前传统CVT和普通自动变速器车上的液压变矩器。这种离合器的明显优势是耗能少,反应更快。

  1987年,日本Subaru把装备CVT变速器的汽车投放市场,获得成功。欧洲的Ford和Fiat也将VDT-CVT装备于排量为1.1L到1.6L的轿车上。随着技术的发展,能源危机引发全球性的节约能源和环境保护意识的提高,在总结第一代的CVT的经验基础上,开发出了性能更佳,转矩容量更大的CVT。当前,全世界各大汽车厂商为了提高产品的竞争力,都大力进行CVT的研发工作。现在NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽车品牌中,都有配备CVT变速器的轿车销售,全世界CVT轿车的年产量已达到近50万辆。有一点值得注意的是,装备有CVT的汽车市场,由最初的日本,欧洲,已经渗透到北美市场,因此无级变速汽车是当今汽车发展的主要趋势。

  我们国家有巨大的汽车销售市场,汽车工业是我国的民族工业之一。然而我国汽车业所需的自动变速器(AT)全部依赖进口,这使得国产汽车配备AT后,成本增加很大,而装备自行开发生产CVT变速器,其成本提高不大,说明CVT的市场前景令人乐观。

  目前我国正在考虑发展轿车自动变速器的问题。自“九五”期间轿车金属带式无级自动变速器的开发和研制已经被列入国家的重大科技攻关计划,以跟踪世界技术的发展和开发适合我国国情的汽车。

  在最近的十几年中,CVT技术已经上前迈进了一大步,使得CVT比有着超过100年历史的机械变速器MT和有着超过50年历史的自动变速器AT更有竞争力。CVT技术正处于寿命周期的开始,CVT的特性将进一步提高。

  CVT技术的发展,已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖,早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。1958年,荷兰的DAF公司H.VanDoorne博士研制成功了名为Variomatic的双V型橡胶带式CVT,并装备于DAF公司制造的Daffodil轿车上,其销量超过了100万辆。但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷:功率有限(转矩局限于135Nm以下),离合器工作不稳定,液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大,因而没有被汽车行业普遍接受。

  然而提高传动带性能和CVT传递功率极限的研究一直在进行,将液力变矩器集成到CVT系统中,主、从动轮的夹紧力实现电子化控制,在CVT中采用节能泵,传动带用金属带代替传统的橡胶带。新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷,导致了传递转矩容量更大、性能更优良的第二代CVT的面世。

  进入20世纪90年代,汽车界对CVT技术的研究开发日益重视,特别是在微型车中,CVT被认为是关键技术。全球科技的迅猛发展,使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。

  1997年上半年,日本日产公司开发了使用在2.0L汽车上的CVT。在此基础上,日产公司在1998年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的CVT。新型CVT采用一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力,日产公司研究开发CVT的电子控制技术,传动比的改变实行全档电子控制,汽车在下坡时可以一直根据车速控制发动机制动,而且在湿滑路面上能够平顺地增加速比来防止打滑。日产公司计划将它的CVT的应用范围从1.0 L扩大到3.0L的轿车。

  日本三菱公司已选择了CVT平顺无能量损失地传递直喷式发动机的动力来驱动汽车。V型带/传动轮机构可以保证在所有速率下发动机动力平顺无间断地传递。CVT根除了传统的自动变速器通过齿轮换档时的打齿现象,从而获得更满意的响应和控制。三菱公司准备采用直喷式发动机(1.5L或更小)与CVT组合。

  日本富士重工同时拥有15年开发CVT的经验。1997年5月,富士重工将它的Vistro微型车装配了全计算机控制式E-CVT(含有六档手动换档模式的CVT)。驾驶员无须操作离合器就可以进行六档变速。富士重工在Pleo微型车上采用一种有锁止式变矩器的电控式CVT、通过小范围锁止可以使液力变矩器的滑动保持在最小值,行星齿轮用来切换前进档/倒退档。传动比范围从1:10-5.5:1。

  1999年上半年,美国的福特公司和德国ZF公司合作为福特公司的轿车和轻型载货车生产CVT。在巴达维亚和俄亥俄州新建的合资企业将从2001年生产为福特公司设计的、带有电子管理功能的CFT23型CVT。ZF公司设计的CVT是一种变矩器式变速器,使用为安装横向发动机前轮驱动汽车生产的钢带。ZF公司也能为安装纵向发动机的前轮驱动汽车和后轮驱动汽车生产CVT系列。ZF公司称:与四档自动变速器相比,CVT系统能够将加速性能提高10%,燃油经济性提高10%-15%。与锁止式变矩器相比,CVT系统在不漏油的前提下效率更高。福特公司正在设计一种与公司内所有轻型载货车匹配的牵引驱动CVT,包括后轮驱动和全轮驱动载货车。牵引驱动使用沿特殊滑液的可移动滑件代替传动带和传动轮。滑动部分的相对位置决定传动比,由一层部件间非常薄的液油来传递动力。

  德国ZF公司从1999年中期开始为Rover 216型汽车提供钢带驱动的VT1型CVT。这种CVT包括螺旋齿轮或变速器、合适的液压系统、湿式离合器。在系统中集成的ECU可以允许机械、液力和电子系统进一步组合,这就更好地利用了各种系统的独特优点。

  德国博世的电子式CVT控制系统是基于用传感器和执行器单元控制基础上的电子/液力模块。博世公司已经将独立部件、执行器、传感器和变速器换档ECU组成一个单独的模块,变速器制造商只需增加一个集成控制单元。

  多年研发试验质量渐趋稳定,但个别新车用户因故障更换过DSG变速箱。

  不是仅有大众拥有双离合技术。DSG只是大众对自己买断的双离合技术专有称谓而已。Powershift双离合器变速箱是由福特集团与变速箱大厂格特拉克(Getrag)共同研发。PDK:Porsche DoppelKupplung(保时捷双离合变速箱),双离合器变速箱为保时捷公司的独创技术,近来年因为大众汽车的大力推行,而在市场上也获得了极高的知名度。

  双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点,没有使用变矩器,转而采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。两组离合器分别控制奇数挡与偶数挡,具体说来就是在换挡之前,DSG已经预先将下一挡位齿轮啮合,在得到换挡指令之后,DSG迅速向发动机发出指令,发动机转速升高,此时先前啮合的齿轮迅速结合,同时第一组离合器完全放开,完成一次升挡动作,后面的动作以此类推。

  因为没有了液力变矩器,所以发动机的动力可以完全发挥出来,同时两组离合器相互交替工作,使得换挡时间极短,发动机的动力断层也就非常有限。作为驾驶者我们最直接的感觉就是,切换挡动作极其迅速而且平顺,动力传输过程几乎没有间断,车辆动力性能可以得到完全的发挥。与采用液力变矩器的传统自动变速器比较起来,由于DSG的换挡更直接,动力损失更小,所以其燃油消耗可以降低10%以上。

  不过与传统的自动变速器比起来,DSG也存在一些固有的弊端,首先就是由于没有采用液力变矩器,又不能实现手动变速器“半联动”的动作,所以对于小排量的发动机而言,低转速下的扭矩不足的特性就会被完全暴露出来;其次,由于DSG变速器采用了电脑控制,属于一款智能型变速器,它在升/降挡的过程中需要向发动机发出电子信号,经发动机回复后,与发动机配合才能完成升/降挡。大量电子元件的使用,也增加了其故障出现的机率。

  双离合自动变速器(简称DCT)基于手动变速箱基础之上。而与手动变速箱所不同的是,DCT中的两幅离合器与二根输入轴相连,换挡和离合操作都是通过一集成电子和液压元件的机械电子模块来实现。而不再通过离合器踏板操作。就像tiptronic液力自动变速器一样,驾驶员可以手动换挡或将变速杆处于全自动D挡(舒适型,在发动机低速运行时换挡)或S挡(任务型,在发动机高速运行时换挡)模式。此种模式下的换挡通常由挡位和离合执行器实现。两幅离合器各自与不同的输入轴相连。如果离合器1通过实心轴与挡位1、3、5相连,那么离合器2则通过空心轴与挡位2、4、6和倒挡相连。通俗的说就是,这种变速箱形式就有两个离合器,一个控制1、3、5档,一个控制2、4、6档。使用一档的时候二档已经准备好了,同理,所以换档时间大大缩短,没有延时。

  双离合是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步,变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。在一般汽车上,汽车换档时通过离合器分离与接合实现,在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象。这在普通汽车上没有什么影响,但在争分夺秒的赛车上,如果离合器掌握不好动力跟不上,车速就会变慢,影响成绩。

  当汽车正常行驶的时候,一个离合器与变速器中某一档位相连,将发动机动力传递到驱动轮;电脑根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断,预见性地控制另一个离合器与另一个档位的齿轮组相连,但仅处于准备状态,尚未与发动机动力相连。换档时第1个离合器断开,同时第2个离合器将所相连的齿轮组与发动机接合。除了空档之外,一个离合器处于关闭状态,另一个离合器则处于打开状态。

  双离合器的利用比较有名的就是大众的DSG技术。1.DSG变速器的特点新一代DSG变速器采用了2个离合器和6个前进档的传统齿轮变速器作为动力的传送部件,这是目前世界上最先进的、具有革命性的自动变速器。

  双离合变速器(Dual Clutch Transmission) DCT有别于一般的自动变速器系统,它基于手动变速器而又不是自动变速器,除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外,还能提供无间断的动力输出。而传统的手动变速器使用一台离合器,当换挡时,驾驶员须踩下离合器踏板,使不同挡的齿轮做出啮合动作,而动力就在换挡期间出现间断,令输出表现有所断续。

  DCT内含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推动,能同时控制两台离合器的运作。当变速器运作时,一组齿轮被啮合,而接近换挡时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态;当换挡时,一台离合器将使用中的齿轮分离,同时另一台离合器啮合已被预选,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,从而不会出现动力中断的状况。为配合以上运作,DCT的传动轴运动时被分为两部分,一为实心的传动轴,另一为空心的传动轴。实心的传动轴连接了1、3、5及倒挡,而空心的传动轴则连接2、4及6挡,两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作,引擎动力便会由其中一根传动轴做出无间断的传送。

  与传统的手动变速器相比,DSG使用更方便,因为说到底,它还是一个手动变速器,只是使用了DCT的新技术,使得手动变速器具备自动性能,同时大大改善了汽车的燃油经济性,DCT比手动变速器换挡更快速、顺畅,动力输出不间断。基于DCT的特性及操作模式,DCT系统能带给驾驶者有如驾驶赛车般的感受。另外,它消除了手动变速器在换挡时的扭矩中断感,使驾驶更灵敏。基于其使用手动变速器作为基础及其独特的设。

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