第一章概述1-3

 第一節(jié) 汽車自動變速器的發(fā)展及應(yīng)用
　　汽車自動變速器是指自動變換傳動比，調(diào)節(jié)或變換發(fā)動機(jī)動力輸出性能，經(jīng)濟(jì)而方便地傳送動力較好適應(yīng)外界需要的汽車部件。汽車自動變速器的發(fā)展經(jīng)歷了一個很漫長的過程：
　　1926年別克汽車第一次將液力偶合器和手動變速器裝在一起。盡管不是自動變速器，但偶合器的優(yōu)點已經(jīng)顯出來。變速器在前進(jìn)檔上，發(fā)動機(jī)也可以怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　1940年美國奧茲莫比爾汽車上裝上了第一臺現(xiàn)代意義的自動變速器。這是一種槽置式的串聯(lián)式行星齒輪機(jī)構(gòu)的液壓控制變速器，20世紀(jì)50年代起美國三大汽車公司都已經(jīng)開始批量生產(chǎn)自動變速器。
　　1968年法國雷諾第一次在自動變速器上使用了電器元件。
　　1982年豐田公司生產(chǎn)出第一臺由微機(jī)控制的電控自動變速器，它家就是裝配在四缸佳美上的A—140E自動變速器。
　　1984年美國奧茲莫爾汽車上裝上了THM440—T4美國的第一臺電子控制的自動變速器，到20世紀(jì)80年代末美國三大公司都分別推出了兩種以上的電子控制自動變速器。
　　1992年以前生產(chǎn)的電子控制自動變速器的執(zhí)行器——電磁閥最多的也只有兩個，一個負(fù)責(zé)變矩器鎖止，一個負(fù)責(zé)D位上四擋的升降，在這一階段電子控制還處于輔助階段。
　　1992年至1994年是電子控制變速器飛速發(fā)展的階段。電磁閥特別是換擋電磁閥數(shù)量的增加，使得換擋電磁閥已經(jīng)完全取消了節(jié)氣門油壓和速度油壓對D位升擋的控制。
　　經(jīng)濟(jì)模式、運(yùn)動模式、雪地駕駛模式這些控制模式的出現(xiàn)使汽車的駕駛隨心所欲。
　　1995年自動變速器發(fā)展基本成熟，原來的換擋電磁閥主要是控制D位上各擋的升降，1995年后某些變速器的換擋電磁閥對D位各擋，手動擋，倒車擋全都負(fù)責(zé)。所以被稱為全電子控制自動變速器。（電控液動）
　　現(xiàn)在我國轎車和豪華大客車上電子控制的自動變速器已全普及之勢。上海通用汽車公司投產(chǎn)的4T—65E變速器是通用公司1994才正式投產(chǎn)。上海大眾帕薩特、寶來、波羅、桑塔納、奧迪、捷達(dá)王都已裝用自動變速器。
    第二節(jié) 汽車自動變速器的分類
　　1、 按變速形式分
　　可分為有級變速器與無級變速器兩種
    有級變速器是具有有限幾個定值傳動比（一般有3～5個前進(jìn)擋和一個倒擋）的變速器。無級變速器是能使傳動比在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器，無級變速器目前在汽車上應(yīng)用已逐步增多。
　　2、 按無級變矩的種類分
　　（1）液力變矩器自動變速器
　　就是在液力變矩器后面裝一個齒輪變速系統(tǒng) 。 
  　（2）機(jī)械式自動變速器
　　它是由離合器和依據(jù)車速、油門開度改變,V型帶輪的作用半徑而實現(xiàn)無級變速的
　　（3）“電動輪”無級變速
　　它取消了機(jī)械傳動中的傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)，而代之以電流輸至電動機(jī)，以驅(qū)動和電動機(jī)裝成一體的車輪。
　　3、按自動變速器前進(jìn)擋的擋位數(shù)不同分
　　自動變速器按前進(jìn)擋的檔位數(shù)不同，可分為2個前進(jìn)擋、3個前進(jìn)擋、4個前進(jìn)擋三種。早期的自動變速器通常為2個前進(jìn)擋或3個前進(jìn)擋。這兩種自動變速器都沒有超速擋，其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動變速器基本上都是4個前進(jìn)擋，即設(shè)有超速擋。這種設(shè)計雖然使自動變速器的構(gòu)造更加復(fù)雜，但由于設(shè)有超速擋，大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
　　4、 按齒輪變速器的類型分
　　自動變速器按齒輪變速器的類型不同，可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。普通齒輪式自動變速器體積較大，最大傳動比較小，使用較少。行星齒輪式自動變速器結(jié)構(gòu)緊湊，能獲得較大的傳動比，為絕大多數(shù)轎車采用。
　　5、 按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式分
　　（1）液控自動變速器
    液控自動變速器是通過機(jī)械的手段，將汽車行駛時的車速及節(jié)氣門開度兩個參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘枺婚y板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號的大小，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，通過控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，實現(xiàn)自動換擋，現(xiàn)在使用較少。  
　　（2）電控液動自動變速器
　　電控液動自動變速器是通過各種傳感器，將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機(jī)水溫、自動變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺�并輸入電腦；電腦根據(jù)這些電信號，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電控制信號；換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘枺�閥板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號，控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作，從而實現(xiàn)自動。
    第三節(jié) 汽車自動變速器的優(yōu)缺點
　　機(jī)械齒輪變速器具有效率高，工作可靠，結(jié)構(gòu)比較簡單等優(yōu)點。故被廣泛地應(yīng)用在各種汽車上。但是對于諸如高級小客車、超重型自卸汽車，要求高通過性的軍用越野汽車以及城市的大型公共汽車等車型，由于特殊的使用條件和要求，單純采用機(jī)械變速器，雖能適應(yīng)汽車的一些需要，但還存在不足之處。
　　為適應(yīng)汽車行駛條件的變化，必須經(jīng)常換擋。換擋時，被嚙合的主動齒輪與被動齒輪轉(zhuǎn)速不一樣，使齒輪受到?jīng)_擊，甚至有時掛不上擋。于是換擋前需要對轉(zhuǎn)速加以調(diào)整。這樣換擋過程過于復(fù)雜，要求司機(jī)能夠掌握時機(jī)，有一定的熟練操作技術(shù)。同時，駕駛員踩主離合器踏板時，要消耗很大的體力，容易疲勞。
　　由于換擋時的沖擊現(xiàn)象，傳動系要受到很大的附加作用力。若汽車在行駛過程中，突然碰到大石塊，阻力突增，車速下降。此時發(fā)動機(jī)工況并未改變，傳動系就要“別勁”，使零部件容易損壞或縮短使用壽命。
　　機(jī)械變速器由若干組齒輪構(gòu)成。齒輪的不同組合可得到不同的擋位。由于齒輪組數(shù)目有限，所能得到的擋位也就有限，故普通機(jī)械變速器是有級式變速器。機(jī)械變速器的擋位越多，越能更充分地利用發(fā)動機(jī)功率，使汽車動力性好，平均車速高，經(jīng)濟(jì)性也好。
　　事實上，機(jī)械變速器的擋位不可能增加得很多，否則將會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重。擋位增多，換擋次數(shù)也就增多，更增加了換擋操縱的困難。因此，載重量在25T以上的重型礦用汽車一般都不單獨使用機(jī)械變速器。
　　采用液力自動變速器，可彌補(bǔ)機(jī)械變速器的某些不足。使用液力自動變速器的汽車具有下列顯著的優(yōu)點：
　　1、大大提高發(fā)動機(jī)和傳動系的使用壽命
　　采取液力自動變速器的汽車與采用機(jī)械變速器的汽車對比試驗表明：前者發(fā)動機(jī)的壽命可提高85%，變速器的壽命提高12倍，傳動軸和驅(qū)動半軸的壽命可提高75%~100%。
　　液力傳動汽車的發(fā)動機(jī)與傳動系，由液體工作介質(zhì)“軟”性連接。液力傳動起一定的吸收、衰減和緩沖的作用，大大減少沖擊和動載荷。例如，當(dāng)負(fù)荷突然增大時，可防止發(fā)動機(jī)過載和突然熄火。汽車在起步、換擋或制動時，能減少發(fā)動機(jī)和傳動系所承受的沖擊及動載荷，因而提高了有關(guān)零部件的使用壽命。
　　2、提高汽車通過性
　　采用液力自動變速器的汽車，在起步時，驅(qū)動輪上的驅(qū)動扭矩是逐漸增加的，防止很大的振動，減少車輪的打滑，使起步容易，且更換平穩(wěn)。它的穩(wěn)定車速可以降低到低。舉例來說：當(dāng)行駛阻力很大時（如爬陡坡），發(fā)動機(jī)也不至于熄火，使汽車仍能以極低速度行駛。在特別困難面行駛時，因換擋時沒有功率間斷，不會出現(xiàn)汽車停車的現(xiàn)象。因此，液力機(jī)械變速器對于提高汽車的通過性具有良好的效果。
　　3、具有良好的自適應(yīng)性
　　目前，液力傳動的汽車都采用液力變矩器，它能自動適應(yīng)汽車驅(qū)動輪負(fù)荷的變化。當(dāng)行駛阻力增大時，汽車自動降低速度，使驅(qū)動輪動力矩增加；當(dāng)行駛阻力減小時，減小驅(qū)動力矩，增加車速。這說明，變矩器能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速器，大大減少行駛過程中的換擋次數(shù)，有利于提高汽車的動力性和平均車速。
　　4、操縱輕便
　　裝備液力自動變速器的汽車，采用液壓操縱或電子控制，使換擋實現(xiàn)自動化。在變換變速桿位置時，只需操縱液壓控制的滑閥，這比普通機(jī)械變速器用撥叉撥動滑動齒輪實現(xiàn)換擋要簡單輕松得多。而且，它的換擋齒輪組一般都采用行星齒輪組，是常嚙合齒輪組，這就降低或消除了換擋時的齒輪沖擊，可以不要主離合器，大大減輕了駕駛員的勞動強(qiáng)度 。
　　綜上所述，液力自動變速器不僅能與汽車行駛要求相適應(yīng)，而且具有單純機(jī)械變速器所不具備的一些顯著優(yōu)點，這是液力自動變速器的主要方面，也是汽車采用液力自動變速器的理由。不過，與單純機(jī)械變速器相比，它也存在某些缺點，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，傳動效率較低等。對液力變矩器而言，最高效率一般只有（82~86）%左右，而機(jī)械傳動的效率可達(dá)（95~97）%。由于傳動效率低，使汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性有所降低；由于自動變速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相應(yīng)的維修技術(shù)也較復(fù)雜，要求有專門的維修人員，具有較高的修理水平和故障檢查分析的能力。但這些缺點是相對的，由于大大延長了發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)的使用壽命，提高了出車率和生產(chǎn)率，減少了維修費(fèi)用，自動的無級變速提高了發(fā)動機(jī)功率的平均利用率，提高平均車速，雖然燃油經(jīng)濟(jì)性有所降低，卻提高了汽車整體使用經(jīng)濟(jì)性。此外，目前還采用一種帶鎖定離合器的液力變矩器，在一定行駛條件下，通過采用與發(fā)動機(jī)的最佳匹配，遵循最佳換擋規(guī)律，采用變矩器的鎖止，可使用傳動效率大為提高。當(dāng)鎖定離合器分離時，仍與一般液力變矩器相同；當(dāng)鎖定離合器結(jié)合時，使液力變矩器失去作用，輸入軸與輸出軸是直接傳動的，傳動效率接近百分之百。