汽车电器：自动变速装置的分类

车辆自动变速技术的理论和设计已比较成熟，常用的自动变速传动装置大致包含液体传动、机械传动和电力传动三类。

1.液体传动

液体传动是以液体作为工作介质的传动，其基本原理是利用工作装置实现部件与工作液体之间相互作用，引起机械能和液体能相互转换，以此传递动力。这其中有液力传动和液压传动。它们都具有传力柔和、吸收振动的特点。

（1）液力传动

液力传动的基本形式为液力偶合器和液力变矩器，是通过液体动量矩的变化来改变转矩的一种传动元件，其利用的是液体的动能。液力偶合器目前在汽车上已不用于传递全功率，而只用于驱动重型汽车发动机风扇以进行调速。液力变矩器具有无级连续变速和改变转矩的能力，对外负载有良好的自动调节和适应性。它使车辆起步平稳，加速均匀，其减振作用降低了发动机和传动系统的动载和扭振，延长了发动机和传动系统的使用寿命，提高了乘坐舒适性、行驶安全性、通过性以及车辆的平均速度。

然而，液力变矩器存在着效率不够高、变矩范围有限的问题。使得单个液力变矩器并没有很大的实用价值，而需要串联或并联一个定轴式或者旋转轴式机械变速器，以扩大其变速和变矩范围，同时在效率方面得到一定的提高。

液力变矩器与旋转轴式或定轴式齿轮变速器组合，就成为动力换挡变速器。若在动力换挡变速器的基础上，再加以自动变速控制系统，则得到液力自动变速器（Automatic Transmission，AT）。从20世纪50年代起，装备液力自动变速器的汽车开始增多，但液力自动变速器的总效率低于机械变速器，使得装备这种自动变速器的汽车存在燃油经济性较差这一问题，发展受到限制。

（2）液压传动

液压传动与液力传动的主要区别是：液压传动依靠液体压力能的变化来传递和变换能量，主要是利用工作腔容积的变化来工作。其基本元件是液压泵和液压马达。液压泵将发动机动力变为工作油压，经由控制元件输入液压马达，在工作油压作用下驱动车轮。系统油压的大小取决于负载，车辆的速度取决于系统流量。液压传动具有在大范围内连续进行正、倒驶工况平稳无级变速的特点，性能接近理想特性；还具有吸振和减小冲击的能力；系统总布置也很方便，因此，在推土机、装载机上得到应用。但由于液压传动的效率显著低于机械传动，元件的制造成本高，故常与行星齿轮并联构成液压-机械无级传动系统。液压传动只传递总功率的一部分，使总效率得到较大提高，从而可用在低速重载汽车和军用车辆上。普通量产汽车应用的实例不多。

2.机械传动

（1）有级式机械传动

有级式机械自动变速器，目前常用的有两种：由普通齿轮式机械变速器、自动离合器和电子控制系统组成的机械自动变速器（Automated Mechanical Transmission，AMT）；由双离合器、齿轮式机械变速器和电子控制系统组成的双离合器自动变速器（Dual Clutch Transmission，DCT）。(www.xing528.com)

①机械自动变速器（AMT）。

在固定轴式机械变速器和干式离合器的基础上增加选换挡执行机构、离合器操纵机构及电控系统等，通过电控单元自动控制选挡、换挡和离合器的结合和分离，来实现自动换挡的自动变速器。由于原有的机械传动机构不变，AMT具有传动效率高、结构紧凑、成本低等优点，其最大的缺点是换挡过程中动力容易中断，换挡平顺性较差。

②双离合器自动变速器（DCT）。

双离合器自动变速器有两套离合器用于动力换挡和起步。每套离合器与变速器的一根输入轴相连，具有两路动力传递：一路用于偶数挡齿轮的传动；另一路用于奇数挡齿轮的传动。两套装置互相嵌套在一起。变速器一根轴处于工作状态时另一根轴空转。换挡时先在无负载的一套装置上预选挡位，要实现换挡则将原来传递动力的离合器分离，而将另一套离合器接合，从而把动力传递给该套装置。该技术可以保证变速箱在换挡时消除汽车动力中断现象，换挡平顺性能优于AMT而综合效率又比AT高。

（2）无级式机械传动

无级变速器（Continuously Variable Transmission，CVT）是一种可连续改变传动比的自动换挡变速器。它具有节油、操纵方便、行驶舒适等特点。CVT与一般齿轮式自动变速器的最大区别是省去了结构较为复杂的齿轮组变速传动，通过连续不分级地改变变速器输入轮和输出轮的相对半径来实现无级调速。

大批量生产的CVT目前均采用钢带传动，其摩擦传动方式与齿轮传动相比效率低、易打滑，对于传递大转矩的场合CVT还是难以胜任。

3.电力传动

电力传动取消了机械传动中的传统机构，代之以电流传输至电动机，从而驱动汽车。电力传动除具有起动及变速平稳、可无级变速的优点外，还可按汽车行驶功率要求，以最经济的转速运行；能将电动机转换为发电机状态实现制动。

以动力蓄电池、燃料电池作为能源的电动汽车也部分采用了电力传动系统，这种汽车不使用石油燃料，使用过程中无污染，能量转换效率高，是未来汽车发展的一个方向。