自动变速器原理与诊断维修
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第二节 自动变速器的优缺点及发展趋势

一、自动变速器主要优点

1)减轻驾驶人操作负担。自动变速器用液力变矩器或多片湿式离合器取代了手动变速器中的离合器,因此驾驶人换档时,无须再踩下离合器踏板,也不用操纵变速杆换档。

2)由于档位的切换恰到好处,所以减轻了传动过程中的冲击,并使发动机不会在超负荷下强行运转,延长了发动机的使用寿命。

3)能根据道路状况和发动机的负荷,在一定的范围内,适时地升档和降档,从而提高了发动机的动力性和经济性。当汽车在公路上行驶时,装备自动变速器的车辆一般比手动变速器的车辆省油5%~20%。很多驾驶人反映自动变速器车辆耗油多,其原因主要是因操作不当造成的,起步经常将加速踏板踏到底,使自动变速器由D1档升D2档的时间滞后,造成耗油量增加。

4)汽车起步和加速平稳。由于液力变矩器吸收和衰减升降档过程中的振动和冲击,提高了汽车行驶的平稳性。

5)通过电脑控制,可使自动变速器和发动机工况恰当配合,降低排气污染。

6)由于有强制降档功能,提高了汽车的加速性能。

7)遇有紧急情况,可立即降档,提高了汽车行驶的安全性。

总之,汽车自动变速器有许多手动变速器不可相比的优点。因此,自动变速器车辆在汽车中的占有率将会越来越高。

二、自动变速器主要缺点

1)自动变速器构造复杂,价格昂贵

2)低速或加速时传动效率低。此工况由于液力变矩器变矩增扭,功率损失较大。

3)由于构造复杂,所以维修难度较大。

随着汽车工业的高速发展和电子技术在汽车上的广泛应用,在一定程度上,上述各项缺点逐步被弥补。

三、自动变速器发展趋势

自动变速器发展至今,已有近百年历程,它的结构和工作原理,已成熟到万变不离其宗的程度。例如,平行轴式自动变速器与近年来才上市的双离合器式自动变速器,虽然它们与行星轮式自动变速器的结构大不相同,但都是在行星轮式自动变速器的启发下,由手动变器的齿轮机构与行星轮式变速器的离合器组合而成,并没有新知识,只是原来知识的巧妙组合而已。

齿轮式变速器档位数的增加只是增加行星排和一两个离合器或制动器。双离合器式自动变速器和平行轴式自动变速器也只是增加一两对常啮合齿轮或增加一两个离合器。齿轮式自动变速器总体结构万变不离其宗。

齿轮式自动变速器未来的发展方向是在原结构、原理的基础上,升级控制功能和如何改善其动力性、经济性、舒适性这三大硬性指标。

1)在尽量简化结构的基础上增加档位数。档位数的增加可扩大传动比的范围和缩小档间距离,以便使换档点提前,这样即可在发动机相对较低转速下升档,以满足加速性和经济性的要求。

2)用离合器取代液力变矩器,以提高传动效率和降低液力软连接的能量损耗。

3)强化软件的控制功能,使变速器在各种复杂的工况下,升档点能理想跟进,油压的变化能恰到好处。能在各种工况下升降档瞬间,既不会出现同时挂上两个档,又不会出现空档间隙,以确保换档无冲击。

4)强化软件的控制功能和与之配套的电磁阀或滑阀的性能,能在各种复杂的工况下,使换档瞬间进入离合器或制动器的油液瞬间减压,以避免换档冲击。

5)电控单元根据驾驶人的档位信号、节气门开度、踩踏速度信号,以及特种开关的请求信号等,判断出驾驶人的意图,智能化地调整油压及升降档点,以落实驾驶人的意愿。

6)将油温变化及各档理想传动比与实际传动比出现的差异,通过把修正油压补偿写进计算机控制程序的方法,根据反馈的温度变化信号及传动比信号,精确修正油压。