汽车变速器:协调发动机转速和车轮行驶速度的变速装置-中文百科频道

发展前景

汽车变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。如今，中国汽车变速器市场正处于高速发展期。2011年中国汽车全年产销量再次突破1800万辆，稳坐全球第一宝座，统计数据显示，2011年中国千人汽车拥有量为仍不足100辆，从全世界范围来看，千人汽车保有量为120辆，与国际发达国家相比，千人汽车保有量仍很低，预计未来5-10年，汽车消费需求仍将保持5%-10%平稳较快发展势头，预计2015年汽车销售规模将达到2500万辆。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国汽车变速器行业面临着重大机遇。2011年中国汽车变速器市场规模达近870亿元人民币，并且以每年以超过15%的速度增长，预计2015年达到1700亿元。

在汽车行业市场规模高速增长的情况下，据《中国汽车变速器行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》[2]显示，2007-2010年我国汽车变速器行业年均复合增长率达到18%。2011年我国变速器市场继续稳定增长，市场规模约为840亿元，预计到2015年，我国汽车变速器市场或将达到1700亿元。

截至2011年9月末，我国汽车变速器行业规模以上企业数405家，从业人员11.11万人，资产总计635.73亿元。2011年1-9月，汽车变速器行业实现销售收入687.73亿元。但从企业规模企业来看，2011年1-9月，我国汽车变速器行业中，小型企业数量占绝对优势，共有328家，占比80.99%

变速器的作用

发动机的输出转速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。为了发挥发动机的最佳性能，就必须有一套变速装置，来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。

汽车变速器功用

①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，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作；

②在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；发动机的曲轴通常只向一个方向转动，但是汽车倒车等需要倒退行驶时，这时候变速箱中设置的倒车挡可以实现汽车倒车行驶的功能。

③利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。

变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。

汽车变速器发展前景

汽车变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。目前，中国汽车变速器市场正处于高速发展期。2011年中国汽车全年产销量再次突破1800万辆，稳坐全球第一宝座，统计数据显示，2011年中国千人汽车拥有量为仍不足100辆，从全世界范围来看，千人汽车保有量为120辆，与国际发达国家相比，千人汽车保有量仍很低，预计未来5-10年，汽车消费需求仍将保持5%-10%平稳较快发展势头，预计2015年汽车销售规模将达到2500万辆。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国汽车变速器行业面临着重大机遇。2011年中国汽车变速器市场规模达近870亿元人民币，并且以每年以超过15%的速度增长，预计2015年达到1700亿元。

由于汽车变速器广阔的市场空间，行业竞争日趋激烈。在当前竞争激烈的市场环境下，了解行业资讯尤为必要。本报告分析了中国汽车变速器行业的产业链;中国汽车变速器行业的运营情况;中国汽车变速器行业的市场环境;中国汽车变速器行业的竞争情况;中国汽车变速器行业主要产品市场情况及热点产品发展现状;中国汽车变速器行业的并购整合情况;中国汽车变速器行业的出口市场;中国汽车变速器行业领先企业的经营情况;中国汽车变速器行业发展趋势与前景预测;中国汽车变速器行业应对金融危机策略;同时，佐之以全行业近5年来全面详实的一手市场数据，让您全面、准确地把握整个汽车变速器行业的市场走向和发展趋势，从而在竞争中赢得先机!

按传动比变化方式来分

有级式变速器　是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器( 行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。　无级式变速器　其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。

综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。

按操纵方式来分

强制操纵式变速器　是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。

自动操纵式变速器　其传动比选择和换档是自动进行的，所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。

半自动操纵式变速器　有两种型式：一种是常用的几个档位自动操纵，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换档。

变速器的型式

汽车自动变速器常见的有三种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器变速器（DSG）。目前应用最广泛的是AT，AT几乎成为自动变速器的代名词。

AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来实现变速变矩。其中液力变扭器是最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。

与AT相比，CVT省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，而是两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速。由于取消了齿轮传动，因此其传动比可以随意变化，变速更加平顺，没有换挡的突跳感。

AMT和液力自动变速器（AT）一样是有级自动变速器。它在普通手动变速器的基础上，通过加装微电脑控制的电动装置，取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作，实现自动换挡。

DSG变速箱与传统自动变速箱有着明显的区别，DSG从一开始就没有采用液压式扭矩变换器。这款变速器不是在传统概念的自动变速器基础上生产出来的，设计DSG的工程师们走了一条具有革新性的全新技术之路，巧妙地把手动变速器的灵活性和传统自动变速器的方便性结合在一起。

汽车变速器的一般结构

1.简单式基本结构

由壳体、传动部分和操纵部分组成。

(1)壳体：壳体是基础件，用以安装支承变速器全部零件及存放润滑油。其上有安装轴承的精确镗孔。变速器承受变载荷，所以壳体应有足够的刚度，内壁有加强，形状复杂，多为铸件(材料为灰铸铁，常用HT200)。

为便于安装，传动部分和操纵部分常做成剖分式，箱盖与壳体用螺栓联接并可靠定位。壳体上有加油、放油口，油面检查尺口，还应考虑散热。

(2)传动部分：是指齿轮、轴、轴承等传动件。轴的几何尺寸通过强度、刚度计算确定。因主要决定于刚度，而碳钢与合金钢弹性模量近乎相等，所以一般用碳钢(常用45钢)。只有齿轮与轴制成一体或轴载荷严重才用合金钢。轴与齿轮多为花键联接(对中性好，能可靠传递动力，挤压应力小等)。轴的花键部分和放轴承处经表面淬火处理。轴多用滚动轴承支承，润滑简单，效率高、径向间隙小，轴向定位应可靠。润滑方式多用飞溅(υ>25m/s，只要粘度适宜可甩到壁上)。

(3)操纵部分：主要零件位于变速器盖内。

2.组成式结构特点

简单式变速器有效率高、构造简单使用方便钧优点矿但档数少，i变化范围小(牵引力、速度范围小)，只宜在档数不多的某些车工采用。若增加i的范围，则使变速器尺寸加大，轴跨度增加，为了既增加档数又不使轴跨度过大，可采用组成式变速器。所谓组成式变速器，通常由两个简单式变速器组合而成，其中档数较多的称为主变速器，较少的称为副变速器。

组成式变速器的优点

(1)可以减少齿轮个数，而且档数越多减少齿轮个数的优点愈明显。同简单式变速器相比，它可缩短轴的长度，减少整个变速器的外部尺寸和重量，并且能方便地得到不止一个倒档。所以当前进档数超过六个档时，几乎都用组成式变速器。

(2)传动：比变化率Ω大：若主变速器传动比变化率Ωzu=3，副变速器Ωfu=4则Ω=12；若使简单式变速器Ω=12，结构往往很难合理。

组成式变速器的缺点

（1）档组间传动比有对应关系，不易使每档的2，(速度及牵引力)都很理想。

（2）换档操纵麻烦，有时要操纵两个变速部分，若为插花换档还不便记忆。

为了减少操纵动作，最好能顺序换档。为此要求重视档次编排十使第灭档组传动比全部大于第11档组，达到多数相领排档的变换只需操纵主变速的目的，这样才最为方便。

通用Hydra-Matic

通用可称得上是汽车自动变速器的鼻祖了。世界上第一个自动变速器就是1940年应用在美国通用的奥斯莫比尔汽车上的，它是一台串联式行星齿轮结构的液控变速器。而应用于凯迪拉克 STS-V的最新Hydra-Matic六速自动变速器6L80，则可称得上是世界上最先进的液力自动变速器(AT)了。

对于液力自动变速器来说，它的内部其实也有挡位之分，只是取消了离合器。挡位越多，则换挡的平顺性就越好。目前常见的自动变速器一般都是四速的，即有4个前进挡。6L80则有6个前进挡，齿数比分别是1挡4.03、2挡2.36、3挡1.53、4挡1.15、5挡0.85、6挡0.67。显然，它比4速自动变速器具有更大的速比和更小的速比级差，因此变速时也就更加平顺。

除了挡数更多以外，6L80还具有很多独有的特殊绝技：

驾驶换挡控制系统（DSC）——通过它，司机将车辆从自动挡变成无需离合器的高性能五速手动挡。司机把排挡杆推到DSC位置上后，轻轻一碰就可以在指定的范围内利落、流畅地实现加减挡。在司机切换控制状态下，变速器控制模块会监控车辆的速度、发动机扭力以及所使用的挡位来决定是否自动加挡，避免对动力总成造成破坏。每个挡位上都有滑行离合器，能在所有五个挡位上进行发动机制动。

性能运算降挡系统（PAL）——在连续高速行驶后，阻止升挡，保持发动机制动。变速器控制模块根据驾驶行为来决定是否启动这一装置。如果系统发现车辆拐弯前速度下降，变速器可能会连降两挡以避免失速。

性能运算换挡系统（PAS）——它在关闭油门高速水平加速时自动调节挡位，在油门重新打开时降挡迅速提升动力。变速器控制模块一旦察觉高速水平指令，这项功能立即启动。

这款变速器还有在崎岖山路上减少“挡位搜索”的换挡稳定功能，带有制动助力的降挡监视功能，电控发动机制动，以及适应这些高动力、高扭力的新式发动机所需的新型双片式扭力变换器。另外，SRX还配备了性能卓越的Downgrade Detection下坡刹车辅助系统。

奥迪Multitronic

CVT无疑是变速最为平稳的自动变速器，但是它也有其弱点，比如传动带容易损坏，无法承受较大的载荷等，这些技术上的难关使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。但是，奥迪的Multitronic变速器却打破了这一常规，将无级自动变速器(CVT)拓宽到了大排量、中高档车领域。

传统的CVT的核心是数比变换器，由两组轮盘组和一条张紧的链条组成。Multitronic变速器对链条的结构进行了改进，它采用一种称为多片式链带的传动组件，其链条采用了层状的结构，每一层都有销钉来承受齿轮组斜面给予的压力。此外，链条也是由很多的片组成，从而分化了其所承受的拉力，增加了传输转矩的适应性。这种组件大大拓展了无级变速器的使用范围，能够传递和控制峰值高达280 N?m的动力输出，其传动比超过了以前各种自动变速器的极限值，完全可以满足奥迪A6、A8这样的大型车的要求。

Multitronic还利用了湿式多片式离合器，取代了以前传统CVT和普通自动变速器车上的液压变矩器。这种离合器和F1赛车采用的半机械式电子离合器极为相似，它耗能少，反应更快，而且具有质量小、尺寸小、传动效率高的特点。

Multitronic对液压控制系统也作了优化，它内部有两个活塞，而且高压油路和冷却油路彼此是独立的，这样油泵输油量就比常规配置中的输油量要低得多，也就提高了变速器的效率，行驶性能也因此得到改善。传统无级变速器的“橡胶效应”和“离合器打滑现象”也随之消失。

全新的电子控制系统中还包含了DRP动态控制程序，它能对驾驶员使用油门踏板的方式进行评估，从而确定是把重点放在性能上还是经济性上。若是强调经济性，当车速低至60km/h以下时，它会根据事先设计好的以经济性为主的特性图，通过调低速比，将发动机的转速转化成车辆前进的动力。如果驾驶员把油门踩到底，该程序立即切换到用于驱动的特性图，并转换到低速挡，这时即使行车速度很低，发动机也会以最大功率输出所需的高转速运转。在正常驾驶条件下，它会在这两个极端之间选择最合适的速比。

雷诺R25 F1赛车变速器

雷诺的R2赛车在2005年的 F1大奖赛中，可以说是风光无限，力压法拉利、迈凯伦、威廉姆斯等老牌劲旅，而稳居第一。这除了得益于车手的优秀表现外，更与明显改善的赛车性能密不可分，R25赛车的6挡半自动变速器自然也是功不可没。

F1赛车的变速器一般是电控机械自动变速器(AMT)形式，它像手动变速器那样操纵灵活、能最大限度地发挥车手的驾驶经验，同时，它内部采用电脑实现自动换挡控制，因此又和自动变速器一样控制简便，可以说是个半自动变速器。这种变速器集成了手动变速器和自动变速器的优点，因此成为F1赛车的首选。

目前大多数车队普遍采用7挡AMT变速器，即赛车有7个前进挡和1个倒挡。而R25却有所不同，采用6挡半自动变速器。由于少了一挡，在高速时会有些吃亏，但是，由于变速比的不同，它还是会在中低速时获得更大的扭矩，以提高赛车的加速能力。而本赛季雷诺R25的杰出表现，也认证了这种设计的合理性：在最高车速上，R25并不占优势，甚至比F2005要差一些，但是它的加速性能突出，在比赛一开始就能迅速摆脱其他赛车。而且在加减速频繁的转弯处，它的出色加速性能使其他赛车很难超过。

汽车变速器保养

1，汽车每行驶5万公里，将设备和汽车的电源连接，使用配套的接头将设备和变速器冷却管相接。然后，在发动机怠速状态下，加入自动变速器清洗剂，用脚踩住刹车，逐一更换自动变速器的各个档位，以清除有害的物质，然后借助于设备全面更换自动变速器油液。

2，向自动变速器中兑入自动变速器保护剂，添加比例为5%，对老旧车的自动变速器，最好加入一瓶自动变速器止漏剂，以恢复变速器密封件的老化，防止渗漏。

3，效果：可以把系统内的漆膜等沉积物完全排出自动变速器，避免污染新ATF液。恢复自动变速器油封和垫的弹性，增强密封性能，防止并制止自动变速器的渗漏。提高ATF液的性能，延长ATF和自动变速器的寿命。

汽车变速器的检查方法

1、检查所有前进挡及倒车挡。如果每次挂挡都磨齿轮，则可能是离合器的液压系统或变速器本身有故障。

2、检查是否能正常入挡。如果发现不能正常挂挡或有齿轮撞击声，又或是挂上后很难推回空挡等，说明变速器换挡困难，在熄火后可用手握住变速杆，如果很松垮能任意摆动，可能是定位失效造成的。如果不松垮时也出现换挡困难，很可能是同步器故障造成换挡时的撞击。出现这类故障后需进厂修理。

3、如果在行驶中变速杆跳回空挡，可能是齿轮和齿套磨损严重，致使轴承松垮或轴向间隙过大，需要专业人员查看齿轮啮合状况。如果发现变速器漏油，则有可能是密封垫密封不良或是变速器输出轴的油封损坏。润滑油过多或通气孔不畅也会引起漏油。

4、如果在发动机怠速状态下变速器处于空挡位置且有异响，可能是曲轴和变速器第一轴安装的同轴度有偏差，在踏下离合器踏板时可消失。如果在入挡后有异响，可能是相互啮合齿轮工作时有撞击造成的，说明变速器壳体有损伤，或者是部分齿轮有损害造成啮合过程中的撞击。

中国汽车变速器市场

中国汽车变速器市场正处于高速发展期。2007年中国汽车销售879.15万辆，2008年汽车产销量将突破900万，2010年汽车销售规模将达到1263万辆。在汽车行业市场规模高速增长的情况下，中国变速器行业面临着重大机遇。2006年我国汽车变速器市场规模达300亿元人民币，并且以每年超过20%的速度增长，预计2010年有望达到600亿元。依靠科技进步和自主创新，已形成年产销汽车变速器100万台、齿轮5000万只和汽车锻件10万吨的综合生产能力。汽车变速器产品在4档—16档市场领域实现了全方位覆盖，广泛匹配于输入扭矩300—3000牛米、载重量2吨—60吨之间的重型车、大客车、中轻型卡车、工程用车和低速货车等各种车型，被国内50多家主机厂的上千种车型选为定点配套产品。法士特变速器在国内8吨以上重型汽车配套市场占有率78%，15吨以上配套市场占有率超过90%，重型变速器产销量世界第一。

汽车变速器的分类

手动变速器（MT）

手动变速器（Manual Transmission，简称MT），也叫手动挡，即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。

一般来说，如果驾驶者技术好，手动变速的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。

自动变速器（AT）

自动变速器（Automatic Transmission，简称AT），利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。

虽说自动变速汽车没有离合器，但自动变速器中有很多离合器，这些离合器能随车速变化而自动分离或合闭，从而达到自动变速的目的。

手动/自动变速器

手动/自动变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出，称为Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动挡束缚，让驾驶者也能享受手动换挡种类的乐趣。此型车在其挡位上设有“+”、“-”选择挡位。在D挡时，可自由变换降挡（-）或加挡（+），如同手动挡一样。驾驶者可以在入弯前像手动挡般地强迫降挡减速，出弯时可以低中挡加油出弯。

现在的自动挡车的方向盘上又增加了“+”、“-”换挡按钮，驾驶者就能手不离开方向盘加减挡。