第1章汽车自动变速器概要.ppt

汽车自动变速传动刘振军 教授第一章 概 述第二章 液力机械自动变速系统第三章 电控机械自动变速系统第四章 无级自动变速系统第五章 双离合器自动变速系统32学时第一章 概 述1.变变速器的功用2.2.变变速器的组组成3.3.自动变动变 速器的特点4.4.自动变动变 速器的类类型1.变速器的功用汽车驱动力图发动机变速装置差速器车轮车轮汽车行驶必备的两个基本行驶条件：驱动条件和附着条件2附着条件驱动力车速行驶阻力道路所能提供的最大附着力影响汽车动力性能的参数：1驱动条件 汽车基本行驶原理发动机功率驱动力车速行驶阻力汽车理想驱动特性最大坡道行驶阻力 汽车动力性恒功率曲线80输出恒功率曲线 发动机外特性柴油机外特性扭矩功率燃油消耗率 发动机匹配不同速比后的特性驱动力车速发动机匹配不同速比后可以扩大发动机的扭矩和转速变化范围，以适应车辆动力性的需求对对应应位置车轮转车轮转 速（rpm）变变速比（i）发动发动 机转转速（rpm）F700i=13500E700i=0.82800B700i=1.24200车轮转速=发动机转速/(变速比差速器主减速比)发动机万有特性设主减速比为5： 汽车的经济性不同档位的燃油消耗 发动机匹配不同速比后的车辆燃油经济特性L/百公里燃油消耗率 发动发动 机匹配不同速比后可以扩扩大发动发动 机的经济经济 工作区间间，以适应车辆经济应车辆经济 性的需求变速器是传动系统的主要组成部分 传动系统的功用1）变速与变矩 改变变从发动发动 机到驱动轮驱动轮 的传动传动 比不同的牵牵引力和速度，适应应外界负载负载 与道路条件变变化的需要，使发动发动 机在最有利工况工作。

2）设置倒挡和空挡 汽车车能倒退行驶驶，利用空档暂暂中断动动力传递传递 车速驱动力最高车车速最大爬坡能力加速性能经济经济 性排放噪声舒适性 传动系统对车辆性能的影响直接影响液力传动传动液压传动压传动液力机械传动传动电电力传动传动机械传动传动传动（变速）装置离合器带传带传动动摩擦传动传动定轴齿轮传轴齿轮传动动行星齿轮传动齿轮传动齿轮传齿轮传动动啮啮合传动传动链传动链传动如何改变速比？2.变速器的组成齿轮传动定轴齿轮传动 变速装置 同步器 接合套齿轮传动特点优优点：效率高、简单简单 、可靠、传动传动 精度高 缺点：单单点啮啮合、 定速比传动传动 与手动变动变 速器相比，自动变动变 速器具有下列特点：优优点自动变动变 速，连续变连续变 矩，换换档时动时动 力不中断；路况适应应性，操纵纵方便，安全舒适； 动载动载 荷小，机件寿命长长缺点结结构复杂杂，价格高，油耗高，维维修难难3.自动变速器的特点自动变速器的组成变变速装置换换档装置操纵纵装置控制装置其他部件：润润滑装置密封装置散热热装置箱体4.自动变速器的类型按传动比变化方式分1）有级级式自动变动变 速器：又称电电控机构式自动变动变 速器AMT。

2）无级级式自动变动变 速器：如液力式、电电力式、金属带带式CVT3）综综合式自动变动变 速器：一般指液力机械式自动变动变 速器AT4）双离合器自动变动变 速器：DCTAT/CVT/DCT/AMT自动变速器四大技术解析AT特性：AT的英文全称是automatictransmission，由液力变变矩器、行星齿轮齿轮 和液压压操纵纵系统组统组 成，通过过液力传递传递 和齿轮组齿轮组合的方式来达到变变速变变矩其中液力变变矩器是AT最重要的部件，它由泵轮泵轮 、涡轮涡轮 和导轮导轮 等构件组组成，兼有传递传递 扭矩和离合的作用因此AT也称为为液力自动变动变 速器优点：免除了手动变动变 速器繁杂杂的换换档和脚踩踩离合器踏板的频频繁操作，使开车变车变 得简单简单 、省力，而且经过经过 多年发发展，AT的生产产成本已经经相当低当前AT的挡挡位越来越多，从以前的4AT发发展到现现在的8AT，随之改变变的是换挡换挡 速度和舒适性的提升以及油耗的改善缺点：对对速度变变化反应较应较 慢，换挡顿换挡顿 挫感明显显，相对对耗油等虽虽然档位增加（齿轮齿轮 增加）可以减轻轻AT的天生缺陷，不过过，档位的增多也意味着体积积和重量的增大，因此AT在未来档位增加上还还是有一定局限性。

发展前景：目前绝绝大部分自动动档车车型都是采用AT，国内主流AT车车型都是5速AT，4AT的车车型越来越少，有部分中级车级车 和中高档车车搭载载6速甚至7速AT、8速AT可以预见预见 ，随着生产产成本降低，更多挡挡位的AT将被装配到更多车车型上，而且由于技术术成熟和成本优势优势 ，AT在未来很长时间长时间 里都将是自动挡车动挡车 型的主流技术术代表车型：80%的自动挡车动挡车 型CVT特性：CVT的英文全称是ContinuousVariableTransmission，直接翻译译就是连续连续 可变传动变传动 ，顾顾名思义义就是没有明确具体的挡挡位，操作上类类似自动变动变 速箱，但是速比的变变化却不同于自动变动变 速箱的跳挡过挡过 程，而是连续连续 的，CVT采用传动带传动带 和可变变槽宽宽的带轮进带轮进 行动动力传递传递 ，即当带轮变带轮变 化槽宽时宽时 ，相应应改变驱动轮变驱动轮 与从动轮动轮 上传动带传动带 的接触半径进进行变变速，传动带传动带 一般用皮带带、金属带带和金属链链等优点：CVT由于没有了一般自动挡变动挡变 速箱的传动齿轮传动齿轮 ，也就没有了自动挡变动挡变 速箱的换挡过换挡过 程，由此带带来的换挡顿换挡顿 挫感也随之消失，因此CVT变变速箱的动动力输输出是线线性的，在实际驾实际驾驶驶中非常平顺顺。

CVT的传动传动 系统统理论论上挡挡位可以无限多，挡挡位设设定更为为自由，传统传动传统传动 系统统中的齿轮齿轮 比、速比以及性能、耗油、废废气排放的平衡，都更容易达到，CVT还还有重量轻轻、体积积小、零件少的优优点缺点：相比传统传统 自动挡变动挡变 速箱，CVT变变速箱制造成本要略高，并且如果操作不当的话话，出问题问题 的概率较较高目前CVT变变速箱很多情况下还还无法维维修只能整体更换换CVT的传动传动 的钢钢制皮带带能够够承受的力量有限，一般而言3.0L排量或者300牛米以上的扭矩是它的上限，不过过随着技术术的不断发发展，已经经打破了这这个上限，但是由于构造原理和机械磨损损的不可逆行，钢钢制皮带带的使用寿命始终终无法完美的解决，尤其是在用户户喜欢欢激情驾驶驾驶的情况下，可靠性得不到充分的保证证发展前景：CVT技术术的发发展，已经经有了一百多年的历历史，德国奔驰驰公司是在汽车车上采用CVT技术术的鼻祖，博世是最新CVT变变速器的发发明和生产产者目前博世已与北汽签订签订 CVT项项目战战略合作协议协议 ，加大对对中国本土企业业的技术转让术转让 力度，帮助中国自主品牌开发发自己的CVT变变速箱，以此来提高CVT关键键技术对术对 博世的采购购量，从而推动动国内CVT变变速器市场场的快速发发展。

据悉，通过过采取一系列成本控制手段，博世性能更为优为优 异的第二代CVT变变速器生产产成本有望不升反降博世将利用CVT在国外小排量汽车车和混合动动力车车型上的应应用经验经验 ，结结合当前中国市场实际场实际 需求，推进进上述两个方面的技术术在中国地区的应应用代表车型：在中国市场场上应应用CVT最多的整车车企业业主要是东东风风日产产和本田，在轩轩逸、逍客、新天籁籁以及思域混合动动力等车车型上都有CVT，名爵的MG3SW1.8L、奇瑞旗云、奥迪A6L/A4L的Multitronic都是采用CVT技术术DCT 特性：DCT的英文全称是double clutch transmission，中文意思是双离合器变变速箱，大众对该对该 技术应术应 用较较早，也比较较广泛，而且把其称为为DSG（Direct-ShiftGearbox）其实实除了这这两种叫法还还有很多，比如三菱的SST，保时时捷叫PDK，宝马马叫DKG、福特、沃尔沃的Powershift，奥迪的S-Tronic等等DCT分湿式和干式两种，湿式用的变变速箱油比较较多，体积积较较大，可以承受较较大的扭力，干式用的变变速箱油较较少，体积积更小，更紧紧凑，效率更高，适合小型车车，但能承受的扭力不如湿式大。

优点：DCT在效率和成本上都显显示出许许多优势优势 ，与传统传统 的自动动变变速器相比，换挡换挡 的舒适性更高，而且能满满足消费费者对驾驶对驾驶 运动动感和车辆节车辆节 油的双重要求同时时，双离合器的使用，可以使变变速器同时时有两个挡挡位啮啮合，换挡换挡 速度不到0.2秒，比专业车专业车手的手动变动变 速还还快从技术术角度上DCT对对所有档次的车车都非常适合，比其他变变速器具有更高的燃油经济经济 性缺点：目前DCT变变速箱面临临的主要问题问题 是制造加工的精度要求很高，导导致成本也相当较较高另外，DCT依靠离合器来传递动传递动力，在城市路况下，司机通常要在较较慢的速度下驾驶车辆驾驶车辆 ，此时时DCT的离合器经经常处处于半离合状态态，在较拥较拥 堵的城市路况下，长时间处长时间处 于半离合状态态的离合器容易过热过热 ，因此温度传传感器会感知温度过过高，从而使变变速器停机目前已知的DSG变变速器停机案例多半发发生在市区行驶过驶过 程中发展前景：DSG双离合器变变速箱以大众集团为团为 首的欧洲车车系主推由于大众和一汽、上汽的合作，在我国拥拥有广泛的市场场基础础，由此DCT变变速箱拥拥有广阔阔的推广平台。

除了大众系车车型大力普及DCT外，目前国内政策支持明显显偏向DCT，2008年底，在国家发发改委推动动下，由12家(一汽、上汽、东风东风 、长长安、奇瑞、华华晨、江淮、长长丰、吉利、广汽、中顺顺、长长城)中国车车企联联合成立的中发联实业发联实业 有限公司，联联合全球顶级顶级 自动变动变 速器企业业博格华纳华纳 成立合资资公司，生产产和开发发双离合器自动变动变速器中的核心产产品：双离合器模块块、扭振减震器模块块和控制模块块博格华纳华纳 相关人士预计预计 ，到2020年，中发联发联 的12家股东东厂商生产产的自动挡车动挡车 型中，将有80%采用DCT变变速器代表车型：除了大众的车车型外，国产车产车 型方面，主要是沃尔沃S40 2.0L Powershift，福特的新一代福克斯和嘉年华华也有望搭载载DCT变变速器，进进口车车方面，保时时捷Panamera、宝马马M3、法拉利、三菱EVO、日产产GT-R、奔驰驰部分AMG车车型都采用DCT技术术AMT特性：AMT的英文全称是automatedmechanicaltransmission，中文意思是机械式自动变动变 速箱AMT可以看成是自动动的手动变动变速箱，AMT变变速箱是在通常的手动变动变 速箱和离合器上配备备一套电电子控制的液压压操纵纵系统统，以达到自动动切换挡换挡 位目的。

AMT核心技术术是微机系统统，电电子技术术及质质量将直接决定AMT的性能与运行质质量优点：AMT在性价比、节节能环环保等方面堪与AT、CVT产产品媲美，而且解决了手动挡车动挡车 的驾驶乐驾驶乐 趣和自动挡车动挡车 的安全省事的矛盾，AMT变变速器四类类自动变动变 速器中，技术难术难 度相对较对较 低，由于实质实质 上还还是手动变动变 速箱，AMT在省油方面也继续继续 了手动动挡挡的优势优势 缺点：在行车过车过 程中，AMT因挡挡位变动变动 引起的顿顿挫感较较强，舒适性较较差，换挡过换挡过 程中有可能出现动现动 力中断发展前景：在国内乘用车车当中，AMT目前只应应用于一些A0级级别别的车车型，AMT在商用车车上的普及速度比乘用车车快虽虽然AMT能在现现生产产的手动动波基础础上进进行改造，生产继产继 承性好，投入的费费用也较较低，容易被生产产厂接受，但目前大部分厂家都有自己的AT供应应商，加上AMT的舒适性和传动传动 效率一般，AMT局限应应用在经济经济 型轿车轿车 之上，推广难难度较较大代表车型：奇瑞、威志、两厢厢新赛赛欧据预测预测 ，2013年欧洲变变速器市场场上，配备备手动变动变 速器(MT。