和谐变速-变速器知识漫谈

luodayou5560

　汽车与人一样，也是有着整套健康系统的有机结合体。发动机是心脏，车轮、底盘与悬挂是躯干与四肢，连接他们的，是类似于人体经脉的变速器系统。如果汽车丧失了变速器这个中间环节，心脏与四肢躯干再好，汽车只能如植物人般成为废铁一堆!可以说，变速器是伴随着汽车工业出现的必然产物，是汽车上的必需品。在完成了最基本的传动功能之外，我们对变速器的要求也是越来越高，这是变速箱演变过程的首要催产素。
从2到n，变速器的量变
　早期的汽车传动系，从发动机到车轮之间的动力传递的形式非常简单：一般是由发动机驱动一组锥齿减速齿轮，再传动到另一根轴和皮带轮。皮带轮和驱动桥上的链轮之间采用皮带传动，小链轮通过在一个驱动轮上的内齿轮啮合，就可以让汽车跑起来了。挡位是我们辨别变速器的。主要甄别依据，最早的汽车变速器有几挡呢?

　　人类汽车史上最早的变速器是哪款已经无从考证，不过公认比较有说服力的最早起源是来自19世纪末法国人制造出的第一款变速器，雪铁龙的齿轮状车标也是法国人在变速器方面天赋的佐证。能够满足汽车基本行驶需求的变速器至少拥有前进挡和倒车挡，可以视为一挡变速器。1908年，福特T型车开始大批量采用一种拥有两个速比的自动变速器，可称为2挡变速器。这就给现代变速器奠定了一个技术基调。

　　从那以后，汽车自动变速器的构造原理并无大的改变，只是随着材料技术的进步与润滑油性能的提高，使得变速器的速比更为丰富，三挡、四挡变速器的出现不断刷新着变速器的数字记录，截至今天已经拥有了量产的8速自动变速器，手动的也有7速的变速器，而应用在工程车以及卡车上的变速器甚至有16挡之多。

　　没有变速器不行吗?
从现在市场上不同车型所配置的变速器来看，汽车变速器按照传动比可分为有级式变速器、无级式变速器(CVT)；按照操纵方式则可分为手动变速器(MT)、自动变速器(AT，含手自一体式变速器)和自动离合变速器(AMT)等。它们的基本功能就是根据工况不断地调整由发动机传递到车轮的扭矩并调整车轮转速。它的首要任务就是与汽车发动机协同工作，以保证汽车能在不同使用条件下正常行驶。为此，汽车变速器都具备以下的功能：

　　减速和变速

　　我们知道，只有当作用在驱动轮上的牵引力足以克服外界对汽车的阻力时，汽车才能起步和正常行驶。假如将发动机与驱动轮直接作用，那就是对应发动机的最高转速，汽车将达到非常高的时速。很高且不变的车速十分不现实，而且有可能因为相应的牵引力太小，汽车根本无法启动，或者无法上坡。

　　变速器的首要功能就是改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，达到减速和变速的目的，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作。

　　实现汽车倒驶

　　在某些，隋况下，汽车需要倒向行驶。然而，活塞式内燃机是不能反向旋转的，故与内燃机协同工作的传动系必须保证在发动机选择方向不变的情况下，能够使驱动轮反向旋转。一般结构措施是在变速器内加设倒挡(具有中间齿轮的减速齿轮副)。

　　必要时中断传动

　　在汽车长时间停驻时，以及在发动机不停止运转情况下，使汽车暂时停驻，传动系应能较长时间中断传动状态。为此，变速器应设有空挡，即所有各挡齿轮都能自动保持在脱离传动位置的挡位。

　　从MT到CVT，变速器的质变
　承担放大发动机扭矩，配合发动机功扭特性，实现理想动力传递，从而适应各种路况实现汽车行驶的主要装置，这是变速器的存在意义。抛开挡位的数量变化，促使变速器产生质变的是人们对舒适性、经济性以及效率等方面不断产生的要求，从而产生出各种结构原理大相径庭的变速器系统，从最初采用侧链传动到手动变速器。到现在的液力自动变速器和电控机械式自动变速器，再到无级自动变速器……这是汽车变速器真正的进化。

　　变速器一般分为手动变速器MT和自动变速器AT，在南方也分别被称为手动波、自动波。

　　绝大部分传统的变速器都是利用不同的齿轮搭配实现传动目的。手动变速器系统中，必须用手拨动变速杆(俗称“挡把”)才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。手动变速在操纵时必须踩下离合，方可拨得动变速杆。而齿轮搭配的变换靠脚踩离合手拉挡杆来实现。这就是最为传统的手动变速器MT。

　　至今仍然有好多准车主(尤其是女性)非常深恶痛绝手动换挡，因为这样会导致分散驾驶注意力。于是自动变速器应运而生。它的目的非常明确，为实现轻松换挡，而取消了离合脚踏和手动挂挡。能够帮助它实现这个功能的主要功臣是液力变扭器。自动变速器通过引入液力变扭器来配合传统机械齿轮箱实现换挡功能。这就是最为传统的自动变速器AT。

　　事实上，这种传统的MT和AT并未涵盖了所有的手动变速器和自动变速器，在它们之外，还包括了无级变速器等其它形式。因为只要能实现手、自动换挡变速的即可称为手、自动变速器，要达到此目的并非单一途径。

　　随着现代材料学以及电子软件等方面的日益发展与成熟，如今在这两种传统变速器的基础上已经衍生出多种进化程度很高的变速器，AMT、DSG／DCT、CVT是其中得到广泛应用的变速器，它们也代表着未来变速器的几个重要发展方向。

　　AMT电子控制机械式自动变速器

　　AMT是Automated MechanicaI Transmissjon的缩写，全称为电子控制机械式自动变速器，又称电控机械自动变速器，或自动离合变速器。

　　AMT不仅具有自动挡的便捷，给使用者带来方便，同时还有与手动变速箱一样的动力传输效率。它是在通常的手动变速箱和离合器上配备一套电子控制的液压操纵系统，以达到自动切换挡位目的的机构。其实就是在手动变速器，也就是齿轮式机械变速器(MT)的原有基础上加装了微机控制的自动操纵系统，以此改变原来的手动操作系统。

　　因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选挡的两个动作，其核心技术是微机系统，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。意大利人是为数不多的掌握这项技术的佼佼者，其最为突出的贡献是应用在世界最快的F1赛车场上，可谓是如今技术含量最高的变速器。

　　AMT汽车驾驶简单，驾驶者只要踩油门，速选器系统会自动地选择换挡的最佳时机，从而消除了发动机、离合器和变速器的错误使用，避免换错挡。这一点对新手和整车的可靠性都非常重要。速选器大大减化了驾驶的复杂性，让AMT汽车驾驶更加简便、省心，且能够保证较低的动力损耗。在奇瑞QQ上就装有意大利零部件巨头玛涅蒂·马瑞利设计制造的AMT变速器。

　　DCT／DSG—直接换挡变速器

　　DCT是直接换挡变速器(Direct—Shift Gearbox)的简称，这同样是当代具有革命性意义的高级手动变速器系统。它除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。

　　传统的手动变速器使用一台离合器，当换挡时，驾驶员须踩下离合器踏板，使不同挡的齿轮做出啮合动作，而动力就在换挡期间出现间断，令输出表现有所断续。DCT系统内含两台自动控制的离合器，由电子控制及液压推动，能同时控制两台离合器的运作。

　　当变速器运作时，一组齿轮被啮合，而接近换挡时，下一组挡段的齿轮已被预选，但离合器仍处于分离状态；当换挡时，一台离合器将使用中的齿轮分离，同时另一台离合器啮合已被预选，在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力，从而不会出现动力中断的状况。为配合以上运作，DCT的传动轴运动时被分为两部分，一为实心的传动轴，另一为空心的传动轴。实心的传动轴连接了1、3、5及倒挡，而空心的传动轴则连接2、4及6挡，两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作，发动机动力便会由其中一根传动轴做出无间断的传送。

　　大众汽车将其DCT技术称为DSG，在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新。最新一代DSG变速器采用了双离合器和7个前进挡的传统齿轮变速器作为动力的传送部件，主要与高扭矩的发动机配合使用。

　　CVT-无级变速器

　　无级变速器即CVT(Continuously Variable Transmission)，是指在变速系统中不使用齿轮，提供平稳和无级的速比转换的变速系统，同时具有重量轻、体积小、零件少的特点，是未来的理性汽车传动方案之一。

　　无级变速器不是通过大小不同的齿轮来传递动力的，而是通过一条钢带和滑轮来改变传动比，因此它是无级的。这个“无级”你可以理解为“没有换挡级别”，也可以理解为“无数换挡级别”。因此，英文中也将无级变速器称为“连续变速器”。

　　与普通自动变速器相比，无级变速器的优点是没有换挡冲击，舒适性较好，而且省油，但同时也缺少了驾驶乐趣，它的维修费用也相对较高。现在国内装备无级变速器的车型越来越多，主要有奥迪、日产、本田等品牌。

　　无级变速也有挡位?

　　无级／手动一体式变速器上的“手动”模式，与通常的自动／手动一体式变速器的“手动”模式一样，都是设计师在行车电脑中预先设定好的程序，其挡位根据这些设定好的程序进行决定是否换挡，有时并不听驾驶者的操作指令。这种“手动”模式都是一种“假手动”，它没有真正意义上的手动变速功能。

　　首先它不是手动变速器中采用的齿轮直接传动方式，没有手动变速器响应直接或者说快；它的传动比的变化方式都在设计者预先设计的程序逻辑之中，比如发动机的转速和车速不在某个传动比区间(自动变速器的某个挡位)，如你强制将挡把拨向此挡位，变速器也不会听你的话，它仍要按照自己的逻辑行事。

mengmianren

针对“和谐变速-变速器知识漫谈”，以下是专业的回复：

变速器作为汽车动力系统的核心部件，承担着重要的角色。和谐变速旨在深入探讨变速器的技术原理、结构特点及应用实践。在实际应用中，变速器发挥着平稳变速、高效传递动力的作用，对于车辆的燃油经济性、驾驶平顺性及行驶安全性有着至关重要的影响。本人作为一名汽车工程师，愿与同仁分享变速器领域的研究成果和实践经验，共同推动汽车技术的进步与发展。