汽车专业英语读译教程参考译文-课文B-UNIT9TEXTB

第9单元

课文B 无级变速器（CVT）

无级变速器（CVT）是一种能提供比传统自动变速器更多的可用功率、更好的燃油经济性和更加平稳的驾驶感受的自动变速器。

**的历史

1490年，达芬奇（Leonardo DaVinci）勾画出了最早的CVT。20世纪50年代后期，荷兰的汽车制造厂家DAF在轿车上首先采用了CVT。然而，技术的限制使当时的CVT并不适用于功率在100马力以上的发动机。在20世纪80年代后期和90年代初期，富士重工（Subaru）在它们的Justy微型轿车上提供CVT，而本田则在90年代后期的思域（Civic HX）高燃油经济性轿车上采用了CVT。

能够与大功率发动机匹配使用的改进型CVT在20世纪90年代后期和2000年后被研制成功，因而，日产、奥迪、本田、福特、通用和另外一些汽车制造厂家现在都有CVT汽车产品。

**是怎样工作的

CVT有若干种类型。大多数小轿车都使用一对可变直径的带轮，每个带轮的外形就像两个面对面靠在一起的锥体一样。两个带轮之间用金属带或链条连接。

当前进挡或倒档离合器被接合时，主动V型带轮由行星齿轮驱动。主动V型带轮通过金属带或链条驱动从动V型带轮（图9-6）。在整个工作范围上，通过对角位置的主动和被动带轮（变速机构）的两个带轮半件的轴向移动，可连续地改变传动比。因此，主动和被动V型带轮的有效直径可连续相反地变化，即变大或变小。带轮半件的移动受主动和从动两个液压缸来控制。

（1）变速杆在位置N（空挡）和P（驻车）前进挡离合器和倒档离合器均被释放（分离），因而没有动力传递。在P位时，从动V型带轮被驻车锁锁止。

（2）变速杆在位置D（前进档）和L（低档）前进挡离合器接合，而倒档离合器分离。行星架、行星齿轮、齿圈和太阳轮作为一个整体旋转，并通过主动V型带轮和金属带或链条驱动从动V型带轮。从动V型带轮将转矩传给输出轴。此时，输入轴、主动和从动V型带轮、输出轴都以相同的方向转动。

（3）变速杆在位置R（倒档）前进档离合器分离，倒档离合器接合。齿圈被制动，从而与变速器壳成为一体。在行星架驱动作用下，行星齿轮反向转动。

Fig. 9-6 A CVT with pushbelt

采用推力传动带的CVT

Fig. 9-7 Pushbelt and link chain 推力传动带和扁节链

Fig. 9-8 Diagram of CVT

CVT示意图

3. CVT的优点

发动机不会在所有的转速时都产生不变的功率，只有在特定的转速时，转矩、功率和燃油经济性才能达到最大值。由于CVT中没有将给定车速与给定发动机转速之间的关系直接绑定起来的齿轮，所以CVT就能按照需要改变发动机转速，以便获得最大功率以及最佳燃油经济性。这也使得CVT能够比传统自动变速器或手动变速器提供更好加速性，同时具有优异的燃油经济性。

机械式自动变速器

1.乘用车机械式自动变速器（AMT）

当乘用车手动变速器开始实现自动化的时候，曾经使用“半自动变速器”这个术语。这个术语关系到“接合离合器/起步”和“改变档位”两项操作。在半自动变速器中，这两项操作中有一项实现自动化。

乘用车半自动手动变速器根本没有得到广泛的应用。从20世纪90年代末以来，在乘用车市场上已经可以买到自动化（全自动）手动变速器（AMT）(常常叫做机械式自动变速器) 车型。在AMT中，主离合器接合过程和起步过程以及换档过程均由执行器来完成。通过转向盘上的换档拨片、变速杆或TCU（全自动操作），将控制信号送给执行器。

机械式自动变速器将手动变速器的高效率与全自动变速器的操作方便性相结合。对于用户来说，变为动力换档自动变速器的最大差别是换档舒适性不好，这是由于这种变速器的结构所决定的，换档时存在动力中断，就像手动变速器一样。尝试使用加大尺寸的同步器来传递残余动力，在换档过程中不要将离合器完全分离，这些做法在试验车辆上已经见效，但是目前还没有进入批量生产。

AMT可进一步分为添加式系统和一体式系统。添加式系统是指在现有的手动变速器系统

基础上增加执行器而形成的系统。这样，一个基本的齿轮系统可以变成手动变速器或变成机械式自动变速器。一体式系统已经被设计为机械式自动变速器，它们不可能再用作MT。

2.商用车机械式自动变速器

自20世纪90年代末期以来，商用车机械式自动变速器具有最高的自动化等级。这个等级的自动化程度的特征是：起步元件操纵自动化，换档时的离合器接合自动化，换档自动化，以及在发动机控制单元与变速器控制单元之间进行数据交换。借助于这种全面的离合器操纵自动化，可以完全去掉离合器踏板，从而允许在商用车上采用仅有加速踏板和制动踏板的两踏板系统。除了自动模式外，手动模式能使驾驶员随时进行干预。

正如前面“乘用车机械式自动变速器”部分所讨论的那样，执行元件可以分为添加式系统（添加到现有手动变速器上）和一体式系统两种。在一体式系统的情况下，变速器是为实现纯粹的自动化操作而开发的。手动变速器的自动化具有许多优点，其中最重要的是：·具有与手动变速器相同的效率水平；

·将驾驶员从离合器操纵和换档操作中解放出来，提高了驾驶舒适性；

·改善了驾驶员在道路交通状况下的快速反应能力；

·降低了寿命周期费用，原因是：

-离合器磨损减小；

-采用优化的驾驶策略（换档程序的选择），降低了燃油消耗。

·防止换档操作错误，提高了对部件的保护能力（变速器和离合器保护）；

·变速器操作不用机械杆件和拉索，而采用驾驶员选择开关。这将意味着：

-由于变速杆与变速器之间无机械连接，驾驶室内的噪声减小；

-由于去掉了换档杆系和离合器踏板，使车辆的封装得到优化。这就意味着装配更简单，成本更低。

机械式自动变速器的缺点是存在动力中断，但是由于现代商用车的换档时间极短，所以对于道路交通来说，这一点是可以接受的。

3.商用车机械式自动变速器的结构

通过采用不同的执行元件（执行器），实现了离合器的自动接合和档位的自动变换。这些执行元件是离合器执行器CA和变速器执行器TA。图9-9给出了商用车机械式自动变速器的系统结构。

商用车机械式自动变速器使用下面几种类型的执行元件：

·电控气动执行器；

·电控液压执行器；

·机电式执行器。

电控气动执行器适合于重型货车，这是因为这些车辆装备有压缩空气系统。如果没有压缩空气可用，则依据对执行元件特性的要求，或者使用电控液压式执行器，或者使用机电式执行器。

在柴油机发动机控制单元（ECU）与变速器控制单元（TCU）之间以及相连接的子系统（如驾驶员选档开关、显示器、ABS/ASR和传感器）之间，通过数据总线（CAN总线，CAN表示控制器局域网），对实际数据和基准数据进行交换。

市场上可得到的商用车机械式自动变速器品牌有：AS-Tronic（ZF）、eTronic（ZF）、Telligent ESA或PowerShift（梅赛德斯-奔驰）、Sprintshift（梅赛德斯-奔驰）、I-Shift/Geartronic （沃尔沃）、Opticruise（斯堪尼亚）和SAMT B（伊顿）。

乘用车双离合变速器（DCT）

20世纪40年代，人们已经开始开发双离合变速器。最初开发的目的是为重型商用车装备能提供无动力中断行驶的技术。然而，并没有实现批量生产。在20世纪80年代，保时捷和奥迪公司再次提出这种变速器概念，并为赛车开发一种双离合变速器。当时，由于换档控制系统的控制质量不够高，所以，这些变速器并不适用于批量生产。

最早的乘用车DCT于2003年投产。这种型号的DCT的目标是将手动变速器的优点与自动变速器的优点组合在一起。手动变速器的特质是效率水平高，传动比能在很大范围上自由选择，以及良好的运动特性、行驶动力学和驾驶乐趣。传统式自动变速器的特点有：起步时因为液力变矩器的作用使操纵极为方便；自动换档时无动力中断。

双离合变速器的原理是建立在这样的想法基础上的：两个独立的子变速器均通过各自的离合器与发动机相连（见图9-10）。一个子变速器内含奇数（1、3、5…）档，另一个内含偶数（2、4、6…）档。通过双离合器分摊档位，DCT就变成了全动力换档变速器。然而，在DCT

内，双离合器不仅用于换档，还兼作起步元件。

在实际结构中，两个子变速器没有像图9-10那样肩并肩地布置，而是一个套在另一个内。以达到节省空间的目的。两根输入轴当中的一根采用空心结构。

下面以2档升3档为例，对双离合变速器的基本功能原理进行解释。当在汽车工作期间出现一种需要从当前接合的2档（子变速器2）升到3档的情况时，在自由状态的子变速器1内，3档接合。相应的空套齿轮的同步过程不会引起驾驶员的注意。由于离合器C1的接合和C2的分离重叠在一起，所以，能流不会中断。在离合器C1接过转矩传递之后，子变速器内的现在处于自由状态的2档被脱开，并且如果必要的话，预选另一个档位。升档和降档过程基本相同。

Figure 9-10 Principle of dual clutch transmissions(VW DSG)

双离合变速器（VW DSG）原理