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世界變速器行業發展趨勢分析 |
汽車行駛的速度是不斷變化的，這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多，這就是無級變速(Continuously VariableTransmission簡稱"CVT")。盡管傳統的齒輪變速箱并不理想，但其以結構簡單、效率高、功率大三大顯著優點依然占領著汽車變速箱的主流地位。在跨越了三個世紀的一百多年后的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級變速箱。這是汽車的無奈和缺憾。但是，人們始終沒有放棄尋找實現理想汽車變速器的努力，各大汽車廠商對無級變速器(CVT)表現了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領域的實用化進程。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標。
1．手動變速器發展趨勢分析
手動變速箱的許多最近的發展集中在為降低成本和體積的新制造方法上。傳統來說，變速箱制造包含大量的昂貴的機器，以及為機械加工和裝配操作所需留出的空間限制的設計。最新的技術包括，比如說在最新的Ford／Getrag 6速變速箱中可以看到的激光焊接沖壓鋼滑動齒輪選擇器軸套。為替代前一代變速箱的鑄鐵撥叉，這種精致而堅固的設計方案可以導致更少的對內部的傷害。齒輪盤片的激光和摩擦焊接同時保證了所需機器設計空間的降低，這是一種由雷諾公司在5速副軸原型變速箱設計中發明的技術，命名為EMl，曾在2000年展出并因為它的簡單和輕便僅22公斤卻能提供140N·m的轉矩而出名。另一個方面上，設計人員也在其齒輪提供高轉矩輸出的設計上認真地研究過，提高了耐久性和低噪聲水平。
2．自動變速器發展趨勢分析
液力自動變速器已有60多年的歷史，其優點是技術成熟、性能可靠。因此國外一直未停止對液力自動變速器替代品的研制與開發。雖然世界上許多國家投入了對電控機械式自動變速器的研究與開發，但一直未見批量生產的報道，足見其進展的艱難。盡管電控機械式自動變速器產業化的進程不會一帆風順，但前景是廣闊的。在更能滿足重型車的動力傳遞要求方面，電控機械式自動變速器更具發展的優勢。金屬帶無級自動變速器商品化的時間雖不長，目前在汽車變速器中的占有率尚不高，但從目前的產品性能看，其發展前景卻十分看好。具體而言，世界范圍的自動變速器發展趨勢主要有以下幾點：
(1) 摩擦傳動CVT
金屬帶式無級變速箱(VDT—CVT)的傳動功率已能達到轎車實用的要求，裝備金屬帶式無級變速箱的轎車已達100多萬輛。據報道：大排量6缸內燃機(2．8L)的奧迪A6轎車上裝備的金屬帶式無級變速箱MultitronicCVT，能傳動142kw(193bhp)功率，280N·m扭矩。這是真正意義的無級變速器。另一種摩擦傳動CVT(名為ExtroidCVT)是滾輪轉盤式。日產把它裝在概念車XVL上，新款公爵(Cedric)車也裝用這種CVT。可與3L以上排量的大馬力內燃機(XVL的引擎輸出為330N·m／194kw)搭配使用，可謂汽車變速箱發展史上又一重要進步。從V形橡膠帶CVT到V型金屬帶CVT再到滾輪轉盤式CVT，摩擦傳動CVT的研究已持續了整整一個世紀，盡管摩擦傳動無級變速器的發展已經達到很高的水平，也已經裝備上汽車達到了實用的水平。但齒輪變速箱依然占據著半壁河山，這至少說明了幾個問題。無級變速(CVT)是汽車變速箱始終追逐的目標；摩擦傳動CVT實現大功率的無級變速傳動是極為困難的；摩擦傳動CVT傳動效率低是必然的；摩擦傳動CVT的效率、功率無法與齒輪變速相比。
(2) 液力傳動
人們經常把液力自動變速器(AT)和無級變速器(CVT)兩個概念混為一談。實際上這兩種變速器工作原理完全不同。液力自動變速器免除了手動變速器繁雜的換擋和腳踩離合器踏板的頻繁操作，使開車變得簡單、省力。但是，液力自動變速器(AT)不是無級變速，是有級變速的自動控制，沒有從根本上滿足汽車對變速器的要求。從原始橡膠帶無級變速箱到現代金屬鏈無級變速箱、滾輪轉盤式CVT，百年大回轉說明：無級變速箱是汽車變速箱的最終歸屬，液力自動變速器只不過是一種過渡產品。
(3) 電控機械式自動變速器
電控機械式自動變速器(AutomateclMechanicalTransmission簡稱"AMT")和液力自動變速器(AT)一樣，不是無級變速器，是有級變速器的自動換擋控制。其特點是機械傳動部分沿用了傳統的有級變速箱，但控制參量太多，實現自動控制相當困難。
(4) 齒輪無級變速器
齒輪無級變速器(Cear ContinuouslyVariableTransmission)這是一種全新的設計思想，是利用齒輪傳動實現高效率、大功率的無級變速傳動。
據最新消息：一種齒輪無級變速裝置(GearContinuouslYVariableTransmission簡稱"C—CVT")已經試制成功，并已經進行了多次樣機試驗。"齒輪無級變速裝置"結構相當簡單，只有不足20種非標零件，51個零件，生產成本甚至低于手動變速箱。齒輪無級變速器的優勢表現為以下幾點：傳動功率大，200KW的傳動功率是很容易達到的；傳動效率高，90％以上的傳動效率是很容易達到的；結構簡單，大幅度降低生產成本，相當于自動變速箱的1/10；對汽車而言，提高傳動效率，節油20％；發動機在理想狀態下工作，燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減少了對環境的污染。
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