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1、汽車變速器 汽車變速器概括 在前面已經了解到，目前汽車上廣泛采用的是活塞式內燃機，其轉矩和轉速變化范圍較小，而復雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內變化。為解決這一矛盾在傳動系中設置了變速器。它具有這樣幾個功用： ①改變傳動比，擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍，以適應經常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利（功率較高而油耗較低）的工況下工作； ②在發(fā)動機旋轉方向不變情況下，是汽車能倒退行駛； ③利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。 變速器是由變速傳動機構和操縱機構組成，需要時，還可以加裝動力輸出器。在分類上有

2、兩種方式：按傳動比變化方式和按操縱方式的不同來分。 按傳動比變化方式來分： 有級式變速器是目前使用最廣的一種。它采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器（普通變速器）和軸線旋轉式變速器（行星齒輪變速器）兩種。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3－5個前進檔和一個倒檔，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多檔位。所謂變速器檔數(shù)即指其前進檔位數(shù)。 無級式變速器其的傳動比在一定的數(shù)值范圍內可按無限多級變化，常見的有電力式和液力式（動液式）兩種。電力式無級變速器的變速傳動部件為直流串激電動機，除在無軌電車上應用外，在超重型自卸車傳動系中

3、也有廣泛采用的趨勢。動液式無級變速器的傳動部件為液力變矩器， 綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可在最大指與最小值之間的幾個間斷的范圍內作無級變化，目前應用較多。 按操縱方式來分： 強制操縱式變速器是靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。 自動操縱式變速器其傳動比選擇和換檔是自動進行的，所謂“自動”，是指機械變速器每個檔位的變換是借助反映發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。 半自動操縱式變速器有兩種型式：一種是常用的幾個檔位自動操縱，其余檔位則由駕駛員操縱；另一種是預選式

4、，即駕駛員預先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通一個電磁裝置或液壓裝置來進行換檔。  下一代的變速器 Hyper CVT CVT (Continuously Variable Transmission) 即無級變速器，是能在保持發(fā)動機的低油耗和低轉速的同時連續(xù)無級改變速比的變速器。  CVT技術目前只能用在小排量汽車上的，而各個汽車廠商針對CVT都有了不同的叫法，當然也會根據(jù)他們自己情況作出改動啦，比如本田就叫eCVT，而日產日產則稱為Hyper CVT。 人們平時乖車時所關心的是油耗、動力以及車的駕駛性能。但是對發(fā)動機來說，油耗、動力、駕駛

5、性能有其各自最佳轉數(shù)范圍。發(fā)動機的最佳運轉試范圍是扭矩曲線的峰值部分，通常也是指發(fā)動機的高速領域。但另一方面，油耗也是有其最佳 圍的。不知大家是否聽說過"合理油耗駕駛"一詞。當車在高速路上以時速 80km 行駛時并且發(fā)動機轉速保持在 2500 轉左右，半油門狀態(tài)時，即維持了最小限度的馬力又不浪費汽油的高效率發(fā)揮，此時發(fā)動機處於最佳運轉狀態(tài)。如果以此狀態(tài)在一般路面上行駛的油耗也能令人滿意，但是，對於裝配了只有4、5檔變速器的汽車來說，這是相當困難的問題。解決此問題的最好方式就是使用CVT (無級變速器) 。CVT可以在維持最佳油耗下的發(fā)動機轉速的同時實現(xiàn)無變檔的連續(xù)變速。而且，CVT在提高發(fā)動機

6、的轉數(shù)達到發(fā)揮最佳功率的 圍時，可以選擇全功率狀態(tài)下的行駛。普通車在傾斜路面上行駛，會發(fā)生3檔時發(fā)動機轉數(shù)過高，4檔時馬力不足的尷尬局面。而自動變速的車輛，變速箱會在3檔4檔之間往返，車子的變速處於不穩(wěn)定的狀態(tài)。安裝了CVT的話，在保持發(fā)動機的最佳動力領域的同時可實現(xiàn)無級變速，使駕駛者能夠真正享受輕松駕駛的感受。 只有在提高發(fā)動機動力的情況下，才能夠實現(xiàn)全動力的駕駛。例如在盤山路上，就會出現(xiàn)用3檔發(fā)動機轉數(shù)過高，用4檔動力不足的現(xiàn)象。這就是使用自動變速器 (AT) 的車輛自動改變檔位而處於不穩(wěn)定的狀態(tài)。CVT可以在保持發(fā)動機輸出動力的整個范圍內實現(xiàn)動力的無級傳遞，從而實現(xiàn)順暢駕駛。 通

7、常的自動變速器是有檔變速，通過幾個齒輪來決定變速比。CVT是通過改變2個滑輪的槽的寬度而實現(xiàn)變速比的無級次改變，從而可以按駕駛的狀況得到最佳驅動力。通常這2個滑輪受到的力量非常大，以前只能用在小排量的車輛上。而現(xiàn)在，日產最先推出了可以用在2升排量的汽車上，這就是Hyper CVT。 通過改變2個滑輪的槽的寬度，使加在滑輪上的鋼帶的輸入軸/輸出軸的各直徑間實現(xiàn)無級連續(xù)變化，按各種狀況選擇最佳的變速比行駛，就像帶有變速器的自行車的齒輪變成無級變速齒輪一樣。由於是無級變速，在換檔時完全沒有變速的沖擊，行駛非常平穩(wěn)。通常的4檔AT轎車是將4個檔的齒輪按行駛狀態(tài)進行變速。而CVT是無級變速，所以不

8、會出現(xiàn)上坡時檔位在3檔、4檔之間來回變化的情況。這種無齒的變速器，實現(xiàn)了扭矩的零損失傳遞，可實現(xiàn)平穩(wěn)有力的行駛，對於汽車工業(yè)是一個巨大的貢獻。 全電子控制提高了駕駛性能并同時降低了油耗。一般CVT的變速控制、油壓控制、固定控制全部由電子控制，從而實現(xiàn)了按駕駛情況選擇速比的最佳選擇。 由於傳統(tǒng)的CVT采用的是沒有增大扭矩作用的電磁離合器，在起步時缺乏強有力的扭矩，所以起步加速性較差。Hyper CVT采用了液壓變矩器，其增加扭矩的作用使起步加速性能有很大的提高。液壓變矩器的超低扭力使傳統(tǒng)CVT所不擅長的斜坡起步、倒車入庫等性能也得到了提高。 Hyper CVT它可以使車輛在完全沒

9、有自動變速器換檔沖擊的同時獲得強有力的加速性，且比自動變速器的車輛減少 20% 的油耗，減輕了對環(huán)境的污染。由於CVT首次使用了能增大發(fā)動機扭矩的傳動裝置--液壓變矩器，能使車輛強有力的起步，加速并平穩(wěn)的行駛。即使在斜坡起步、超低速行駛，倒車入庫和縱向停車時也能夠獲得和AT車輛同樣的駕駛感受。 最后介紹一款比較經典的CVT，就是日產的Hyper CVT-M6，它采用了運動高扭矩的高強度鋼帶及高油壓齒輪控制，是在世界上首款應用在2000cc級別車輛上的CVT。 Hyper CVT-M6的CVT的性能并加上隨意換檔的6檔變速器。一般的手動變速器在減檔時要首先回油門，接著踩下離合器，隨後將檔

10、，踩油門的動作必須迅速。職業(yè)賽車選手可以做到。Hyper CVT-M6變速器和F1賽車使用的順序變速器一樣，只需將變速桿卡嚓移動一下就可以簡單地完成變速工作。 Hyper CVT-M6的特性： 1. 完全沒有自動檔車輛換檔時沖擊的平穩(wěn)行駛。 (由於是無級變速，在換檔時完全沒有變速 的沖擊。) 2. 與自動變速器車輛相比可降低 20% 的油耗。 (由於是無電子控制，使用最佳的變速比，在 市區(qū)道路大幅度降低了耗油量。10-15種工況) 3. 由於使用了液壓變速器，提高了加速性和超低速行駛性能。 (斜坡起步、超低速行駛和倒 車入庫時也能夠獲得和AT車輛同樣的駕駛感受

11、。) 4. 使用"Hyper CVT-M6"檔變速器可以充分享受駕駛樂趣。 (與自動變速器的手動方式不同， 使用"Hyper CVT-M6"6檔變速器可以充分享受駕駛樂趣。) 自動變速箱 自動波（自動變速器）的汽車，能根據(jù)路面狀況自動變速變矩，駕駛者可以全神貫地注視路面交通而不會被換檔搞得手忙腳亂。自動波對于行外人士頗顯神秘，要詳細剖析自動波涉及不少專業(yè)知識，希望本文能夠給大家一個初步的印象。 汽車自動波常見的有三種型式，分別是液力自動波（簡稱AT）、機械無級自動波（簡稱CVT)、電控機械自動波（簡稱AMT）。目前轎車普遍使用的是AT，AT幾乎成為自動波的代名詞。本文先著重

12、介紹AT。 AT結構與手動波相比，液力自動波（AT）在結構和使用上有很大的不同。手動波主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產生變速變矩；而AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最具特點的部件，它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成，直接輸入發(fā)動機動力傳遞扭矩和離合作用。 原理泵輪和渦輪是一對工作組合，它們就好似相對放置的兩臺風扇，一臺風扇吹出的風力會帶動另一臺風扇的葉片旋轉，風力成了動能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動能的媒介，泵輪就會通過液體帶動渦輪旋轉，再在泵輪和渦輪之間加上導輪，通過反作用力使泵輪和渦

13、輪之間實現(xiàn)轉速差就可以實現(xiàn)變速變矩了。由于液力變矩器自動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)會隨發(fā)動機工作變化自行操縱行星齒輪，從而實現(xiàn)自動變速變矩。 輔助機構自動換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停泊、后退等，所以還設有干預裝置即手動撥桿，標志P(停泊)、R(后檔)、N(空檔)、D(前進),另在前進檔中還設有\(zhòng)"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)域分成若干個變速比區(qū)段，只有在規(guī)定的變速區(qū)段內才是無級的，因此AT實際上是一種介于有級和無級之間的自動變速器。 優(yōu)缺點AT不用離合器換檔，檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此操

14、作容易，既給開車人帶來方便，也給坐車人帶來舒適。但缺點也多，一是對速度變化反應較慢，沒有手動波靈敏，因此許多玩車人士喜歡開手動波車；二是費油不經濟，傳動效率低變矩范圍有限，近年引入電子控制技術改善了這方面的問題；三是機構復雜，修理困難。在液力變扭器內高速循環(huán)流動的液壓油會產生高溫，所以要用指定的耐高溫液壓油。另外，如果汽車因蓄電池缺電不能啟動，不能用推車或拖車的方法啟動。如果拖運故障車，要注意使驅動輪脫離地面，以保護自動波齒輪不受損害。 CVTCVT采用傳動帶和可變槽寬的棘輪進行動力傳遞，即當棘輪變化槽寬肘，相應改變驅動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進行變速，傳動帶一般用橡膠帶、金屬帶和金

15、屬鏈等。CVT是真正無級化了，它的優(yōu)點是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運行效率，油耗較低。但CVT的缺點也是明顯的，就是傳動帶很容易損壞，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，因此在自動變速器占有率約4%以下。 AMTAMT在機械變速器（手動波）原有基礎上進行改造，主要改變手動換檔操縱部分。即在總體傳動結構不變的情況下通過加裝微機控制的自動操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)換擋的自動化。因此AMT實際上是由一個機器人系統(tǒng)來完成操作離合器和選檔的兩個動作。由于AMT能在現(xiàn)生產的手動波基礎上進行改造，生產繼承性好，投入的責用也較低，容易被生產廠接受。AMT的核心技術是微

16、機控制，電子技術及質量將直接決定AMT的性能與運行質量。據(jù)悉我國今后的汽車自動波國產化將重點發(fā)展AMT。 ZF Ecomat—城市公共汽車用自動變速箱 ZF Ecomat自動變速箱是ZF低底板公共汽車技術的重要內容。ZF全自動變速箱歷史悠久，22世紀60與70年代就開始系列生產兩速自動變速箱；70年代后期中東石油危機時，ZF專門開發(fā)了旨在降低城市公共汽車油耗的4速、5速與6速的自動變速箱。Ecomat系列產品年產量已達18 000臺，在全世界城市公共汽車傳動配套產品市場上占有相當重要的份額。 中國的城市公共汽車在近期內已經進入了更新?lián)Q代的高峰期，以新技術應用為特征的新型公共汽車正受到

17、公交公司的歡迎。國內主要的城市如上海、深圳、杭州和北京等率先在10～12 m公共汽車和鉸結式公共汽車上采用自動變速箱。 自動變速箱替代手動變速箱最全面的變化最旱發(fā)生在機場擺渡車上。現(xiàn)在，自動變速器已經開始廣泛地應用于公共汽車，并在許多公司的實際應用中顯示出其相當?shù)膬?yōu)越性，尤其以舒適的駕駛性受到廣大駕駛員的歡迎。作為國際知名的傳動技術企業(yè)，ZF公司針對中國公共汽車技術市場，推出了Ecomat系列自動變速器產品，并進行了實踐探索，得到了廣泛的認同。ZF Ecomat自動變速器有如下主要特點： (1)功率大，結構緊湊。4、5、6速變速箱的安裝長度尺寸相同； (2)齒輪傳動系前配有無摩擦片液力主

18、綬速器，從而延長制動器摩擦片壽命2～4倍； (3)ZF居世界領先電子控制技術使得換擋平穩(wěn)。智能型電子裝置不間斷進行自我監(jiān)測，并在出現(xiàn)故障時自動排除； (4)配有閉鎖離合器的液力變矩器使變矩器只在起動階段極短時間內工作； (5)維修間隔長，該自動變速箱采用特制的ZF Ecofluid,使用兩年或160 000 km后才需要換油。 液力主綬速器是ZF Ecomat自動變速器重要部件之一，享有專利技術的ZF液力主綬速器是配置于變矩器與齒輪傳動系間無磨損一體式部件，綬速力因所掛擋的換擋速比而成倍增加，從而可從全速綬慢減為幾乎相當于步行速度(5KM/H).這意味著如果駕駛得當，制動器只需在特別停車

19、或緊急停車時使用。綬速器起動由轉向柱上的起動桿或組合在制動器踏板系統(tǒng)中的裝置完成。制動器踏板踩下的前6～7度時只起動液力綬速器，而不起動車橋上的制動器。因此，制動器磨損可成倍減少。 　　副綬速器附加在變速器后部，它的綬速效果遠較主綬速器小，一旦車輛速度減小，副綬速器的功能迅速降低，因為它是由傳動軸以1：1速比驅動的，并且它不像綬速器那樣因換擋速比綬速力成倍增加。 帶閉鎖離合器的變矩器是ZF Ecomat自動變速器又一重要部件，變矩器前的閉鎖離合器用以將渦輪輸出機械連接到發(fā)動機飛輪，切斷變矩器傳動，避免變矩器損耗，油耗隨之降低。發(fā)動機速度達到接近其最高車速時，離合器自動閉鎖，這時變速器處

20、于直接機械聯(lián)接狀態(tài)，齒輪傳動系效率得以提高，油耗相應最低；只在從完全靜止狀態(tài)下起動車輛，才用上變矩器。 另外，變速器安裝長度短，還可選擇角傳動，使ZF Ecomat成為超低底板公共汽車理想的變速箱。正常使用時間長，減少換油與更換濾油裝置的需要。對如此先進設備的一次性投資將通過降低維修費用和減少更換制動器次數(shù)來獲得回報。 　　目前，ZF傳動技術(蘇州)已經成立，并專門從事公共汽車自動變速器和低底板公共汽車車橋系統(tǒng)的供應、組裝和技術后授，并為中國公共汽車技術水平進步奠定了物質基礎。 4WD 決戰(zhàn) AWD 近年來，SUV、皮卡、小型面包車以及旅行車都在不斷的研究適于濕滑路面行駛的傳動系統(tǒng)

21、，也取得了很大的成效。這些措施包括四輪驅動、全輪驅動以及牽引控制系統(tǒng)，這些林林種種的措施又有些什么不同呢？ 4WD（四輪驅動）通過低比率的傳動裝置來幫助汽車克服在泥濘和雪地上的打滑，就如同在越野（off-road）、多巖石地形以及起伏的小山丘上駕駛一般。這些汽車必須在停下或者低速行駛的時候進行低比率傳動的換檔，并且換檔是通過一根排擋桿或者按鈕來進行的。 而 AWD 已經變得和 4WD 幾乎一樣了，唯一的區(qū)別就在于 AWD 比 4WD 少了低比率的傳動裝置，不過 AWD 仍然提供在濕滑路面、惡劣天氣以及輕微越野路面的牽引能力。但實際情況是，對一輛車的越野能力起決定性作用的是車輛的離地

22、高度而非 AWD 能力。所有的 AWD 系統(tǒng)是全時四輪驅動的，這也就意味著你不用進行 2 輪驅動或者全輪驅動模式的轉換。 牽引控制系統(tǒng)對于 4WD 和 AWD 來說是一個折中的選擇，他的價格較另外二者都便宜，通常都用在兩輪驅動的汽車上，目的是保證驅動輪可以獲得最大的牽引力。如果系統(tǒng)檢測到其中的一個驅動輪發(fā)生打滑，它會自動地對那個車輪施加一些制動力，甚至減小引擎的動力。這樣車子會立刻停止滑動接著以更大的動力輸送給驅動輪。在多數(shù)情況下，它可以給汽車提供足夠的牽引力，但如果是兩個驅動輪都打滑，那牽引控制系統(tǒng)也無能為力了。 哪套系統(tǒng)適合你取決于你的車子在何種路路況下行駛以及你能夠花費多少錢

23、。在雨地和輕微的雪地上行駛，牽引控制系統(tǒng)和 AWD 都能很好的工作，AWD 對于大多數(shù)雪地等級公路、森林、沙漠或者泥濘道路都能應付自如，當然這不包括亂石嶙峋、很深的沙地以及陡峭的斜坡。如果對人跡罕至的路面感興趣或者喜歡挑戰(zhàn)嚴峻的道路，那最好還是選擇 AWD。 AWD (上面是富豪的 Cross Country) 適用于任何的道路，不過對于非常惡劣的路況還是(下面是福特的 Explorer Sport Trac) 4WD 的天下. 4WD 和 AWD 的種類 不同的系統(tǒng)有很多的贊成和反對意見，而事實上人們很容易混淆了他們的區(qū)別，而廠商往往給他們的系統(tǒng)一個特別的叫法，這樣做是為了突出他們

24、的車子具備某種特別的能力。其實，所有的系統(tǒng)可以分為以下幾種。 永久四輪驅動或全輪驅動：具備這套全時系統(tǒng)的SUV、皮卡、小型面包車以及旅行車，他們不斷的調整提供給四個車輪的牽引力，通常是在根據(jù)前軸和后軸的需求不斷的調整，好處是不論在濕地或者干地車子都可以獲得最大地牽引力。對于所有的全時系統(tǒng)，都不需要駕駛者的介入。 為了獲得最大的牽引力，中央差速器通常是鎖死的，然后平均的分配動力給四個輪子，在某些系統(tǒng)中這是自動的，而在其他的系統(tǒng)中必須通過駕駛員手動的鎖死。在大多數(shù)系統(tǒng)都是采用可變中央差速器，他可以把動力分配給最需要的驅動輪上。寶馬的X5和奔馳的M系列都采用四輪牽引控制系統(tǒng)，他們都可以取

25、得類似的效果：減小車輪的空轉以及把最大的牽引力提供給車輪。 自動四輪驅動或全輪驅動：大部分的SUV都采用這種模式，采用這套系統(tǒng)的車子通常都運行在兩輪驅動的模式下（或者前輪或者后輪，這取決于車型），而四輪驅動或全輪驅動模式則由系統(tǒng)自行判斷。變成全輪驅動后，系統(tǒng)自動的分配牽引力給四個車輪，并且根據(jù)前后車軸的需要改變前后牽引力的比例，在大多數(shù)情況下，這是通過偵測到打滑的車輪做出判斷的。而更加高級的車型是通過安裝了軟件的行車電腦來進行四輪驅動的轉換的，并且是在車輪開始打滑就立刻動作。自動四輪驅動或全輪驅動系統(tǒng)較永久四輪驅動或全輪驅動的優(yōu)勢在于它不必使整個動力傳動系統(tǒng)不停的處于工作狀態(tài)。 可選擇四輪驅動系統(tǒng)：在少數(shù)SUV中采用，這種類型的系統(tǒng)允許駕駛員在幾種模式中選擇，包括以上介紹的兩種模式、兩輪驅動模式以及分時四輪驅動模式。 分時四輪驅動：一般在SUV和皮卡中采用，這種類型需要駕駛員手動選擇兩輪驅動和四輪驅動模式，轉換通過一根操縱桿或者按鈕來進行。目前這種系統(tǒng)都允許你在駕駛中進行模式轉換。不過四輪驅動模式不適合在干路上使用，否則會有翻車的危險。