自动变速器的类型及各优缺点

一、自动变速器的类型及各优缺点

目前，自动变速技术的应用主要有以下三种形式：自动变速器（AT）；自动机械变速器（“AMT”）；机械无级变速器（CVT）。其中，AMT和AT一样，是无级变速器的自动换挡控制，不是无级变速器。液压自动变速器自动变速器的基本结构由液力变矩器和动力换挡辅助传动闭拍装置组成。液力变矩器安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起到传递扭矩、变扭矩、变速和离合的作用。液力变矩器能在一定范围内自动改变扭矩比和传动比，以适应行驶阻力的变化。但由于液力变矩器系数小，不能完全满足汽车使用要求，必须与齿轮传动相结合，扩大传动比范围。目前，大多数液压自动变速器都采用行星齿轮系统作为辅助传动装置。行星齿轮系统主要由行星齿轮机构和执行机构组成，通过改变动力传递路线可以获得不同的传动比。可以看出，液力自动变速器实际上是吵态侍一种可以实现局部无级变速的有级变速器。液力变速器是目前应用最广泛的自动变速器。有了这种自动变速器，避免了手动变速器的复杂操作，驾驶变得省力。同时，电子控制也使得自动切换过程柔和平顺，因此该车具有良好的乘坐舒适性和安全性，动力优越，操纵方便。但这种传动效率低，结构复杂，成本高。Electronically控制的机械式自动变速器在传统的定轴传动和干式离合器的基础上，应用电子技术和自动传动理论，实现机电一体化协调控制。车辆起步和换挡的自动控制是以电子控制单元（ECU）为基础，通过液压或气动执行器控制离合器的分离和接合、换挡操作以及发动机油门的调节。根据车辆行驶状态（发动机转速、变速器输入轴转速、车速）、驾驶员意图（节气门开度、制动踏板行程）和路面状况（坡道、弯道）等因素，ECU提前模拟熟练驾驶员的驾驶规则（换挡规则、离合器接合规则），并使用相应的执行器（发动机节气门控制执行器、离合器执行器、变速器换挡执行器）控制发动机。AMTAMT既有液力自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器效率高、成本低、结构简单、易于制造的优点。它结合了两者的优点，是非常适合中国国情的机电一体化高科技产品。它是在现有的机械变速器上改装的，保留了大部分原总成部件，只改变了手动操作系统的换挡杆。生产继承性好，改造投资成本低，非常容易被厂家接受。其缺点是非动力换挡，可以通过电控软件进行补偿。在几款自动变速器中，AMT的性价比最高。在中低档轿车、城市公交车、军车、卡车等方面具有广阔的应用前景。无级自动变速器机械式无级变速升吵器的种类很多，唯一有实用价值的是V型金属带。金属带式无级变速器属于摩擦式无级变速器，其传动和变速的关键部件是带有V形槽的主动锥齿轮、从动锥齿轮和金属带，它们安装在主动锥齿轮和从动锥齿轮的V形槽内。每个锥轮由可沿轴向移动的固定锥轮和活动锥轮组成。来自液压系统的压力分别作用在主动锥轮和从动锥轮的活动锥轮上。通过改变主、从动锥轮活动锥轮上的液压，可以连续改变主、从动锥轮传递扭矩的节圆半径，从而达到无级改变传动比的目的。本发明具有传动比连续、动力传递稳定、操作方便的优点。同时，由于加速时无需切断动力，该车乘坐舒适，超车加速性能良好。特别是发动机能始终运行在其经济转速区，从而大大提高燃油经济性。但这种传动与齿轮传动相比，效率不高，起动性能差，需要额外的起动装置，制造困难，价格昂贵。

二、机械式无级变速器是由哪些部分组成的？

（1）起步离合器

目前，用作汽车起步的装置有湿式离合器、电磁离合器和液力变矩器3种，目的是使汽车以足够大的牵引力平顺起步，提高驾驶舒适性，必要时可切断动力传递。

（2）行星齿轮机构

CVT采用双行星齿轮机构，行星架上固定有内、外行星齿轮和右支架，其中右支架是通过螺栓固定在行星架上的，外行星齿轮和齿圈啮合，内行星齿轮和太阳轮啮合。

（3）无级变速机构

无级变速机构由金属传动带和主、从动工作轮组成。金属传动带由多个金属片和两组金属环组成，每个金属片在两侧工作轮的挤压力作用下传递动力。每组金属环由数片带环叠合而成，其作用是提供预紧力、在动力传递过程中支撑和引导金属片的运动，有时还可承担部分转矩的传递。主、从动工作轮由可动和不动锥盘两部分组成。

（4）控制系统

控制系统是用来实现CVT系统传动比无级自动变化的，一般常采用机械液压控制系统或电控液压控制系统。控制系统主要由油泵（齿轮泵或叶片泵）、液压调节阀（调节速比和带与轮间压紧力）、传感器（节气门位置，加速踏板，发动机转速和车速）、控制单元和主、从工作轮的液压缸及管道组成，用于实现传动比无级变速的调节。压紧力控制和起步离合器控制是无级变速控制系统的关键。

（5）中间减速机构

由于无级变速机构可提供的速比变化为2.6~0.445，不能完全满足整车传动比变化范围的要求，故设有中间减速机构。

三、目前主流应用的无级变速器的类型及应用分析

轿车用一般是三种：金属带式无级变速器，金属链式无级变速器，无限变速式机械无级变速器。

金属带式无级变速器应用最广泛：本田、尼桑、奇瑞、斯巴鲁都用车型装备

金属链式无级变速器装备奥迪A4、A6.

无限变速式机械无级变速器在日本装备过高级轿车和高级赛车。现在没了。