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(wú)級(jí)變速(Continuously VariableTransmission簡(jiǎn)稱"CVT")。盡管傳統(tǒng)的齒輪變速箱并不理想，但其以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點(diǎn)依然占領(lǐng)著汽車變速箱的主流地位。在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天，汽車還沒(méi)有使用上滿意的無(wú)級(jí)變速箱。這是汽車的無(wú)奈和缺憾。但是，人們始終沒(méi)有放棄尋找實(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力，各大汽車廠商對(duì)無(wú)級(jí)變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)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(biāo)。

 

    1．手動(dòng)變速器發(fā)展趨勢(shì)分析

 

    手動(dòng)變速箱的許多最近的發(fā)展集中在為降低成本和體積的新制造方法上。傳統(tǒng)來(lái)說(shuō)，變速箱制造包含大量的昂貴的機(jī)器，以及為機(jī)械加工和裝配操作所需留出的空間限制的設(shè)計(jì)。最新的技術(shù)包括，比如說(shuō)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(dòng)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(jiān)固的設(shè)計(jì)方案可以導(dǎo)致更少的對(duì)內(nèi)部的傷害。齒輪盤片的激光和摩擦焊接同時(shí)保證了所需機(jī)器設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中發(fā)明的技術(shù)，命名為EMl，曾在2000年展出并因?yàn)樗�的�?jiǎn)單和輕便僅22公斤卻能提供140N·m的轉(zhuǎn)矩而出名。另一個(gè)方面上，設(shè)計(jì)人員也在其齒輪提供高轉(zhuǎn)矩輸出的設(shè)計(jì)上認(rèn)真地研究過(guò)，提高了耐久性和低噪聲水平。

 

    2．自動(dòng)變速器發(fā)展趨勢(shì)分析

 

    液力自動(dòng)變速器已有60多年的歷史，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、性能可靠。因此國(guó)外一直未停止對(duì)液力自動(dòng)變速器替代品的研制與開(kāi)發(fā)。雖然世界上許多國(guó)家投入了對(duì)電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的研究與開(kāi)發(fā)，但一直未見(jiàn)批量生產(chǎn)的報(bào)道，足見(jiàn)其進(jìn)展的艱難。盡管電控機(jī)械式自動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程不會(huì)一帆風(fēng)順，但前景是廣闊的。在更能滿足重型車的動(dòng)力傳遞要求方面，電控機(jī)械式自動(dòng)變速器更具發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。金屬帶無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器商品化的時(shí)間雖不長(zhǎng)，目前在汽車變速器中的占有率尚不高，但從目前的產(chǎn)品性能看，其發(fā)展前景卻十分看好。具體而言，世界范圍的自動(dòng)變速器發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：

 

    (1) 摩擦傳動(dòng)CVT

 

    金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱(VDT—CVT)的傳動(dòng)功率已能達(dá)到轎車實(shí)用的要求，裝備金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱的轎車已達(dá)100多萬(wàn)輛。據(jù)報(bào)道：大排量6缸內(nèi)燃機(jī)(2．8L)的奧迪A6轎車上裝備的金屬帶式無(wú)級(jí)變速箱MultitronicCVT，能傳動(dòng)142kw(193bhp)功率，280N·m扭矩。這是真正意義的無(wú)級(jí)變速器。另一種摩擦傳動(dòng)CVT(名為ExtroidCVT)是滾輪轉(zhuǎn)盤式。日產(chǎn)把它裝在概念車XVL上，新款公爵(Cedric)車也裝用這種CVT�？膳c3L以上排量的大馬力內(nèi)燃機(jī)(XVL的引擎輸出為330N·m／194kw)搭配使用，可謂汽車變速箱發(fā)展史上又一重要進(jìn)步。從V形橡膠帶CVT到V型金屬帶CVT再到滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT，摩擦傳動(dòng)CVT的研究已持續(xù)了整整一個(gè)世紀(jì)，盡管摩擦傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到很高的水平，也已經(jīng)裝備上汽車達(dá)到了實(shí)用的水平。但齒輪變速箱依然占據(jù)著半壁河山，這至少說(shuō)明了幾個(gè)問(wèn)題。無(wú)級(jí)變速(CVT)是汽車變速箱始終追逐的目標(biāo)；摩擦傳動(dòng)CVT實(shí)現(xiàn)大功率的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)是極為困難的；摩擦傳動(dòng)CVT傳動(dòng)效率低是必然的；摩擦傳動(dòng)CVT的效率、功率無(wú)法與齒輪變速相比。

 

    (2) 液力傳動(dòng)

 

    人們經(jīng)常把液力自動(dòng)變速器(AT)和無(wú)級(jí)變速器(CVT)兩個(gè)概念混為一談。實(shí)際上這兩種變速器工作原理完全不同。液力自動(dòng)變速器免除了手動(dòng)變速器繁雜的換擋和腳踩離合器踏板的頻繁操作，使開(kāi)車變得簡(jiǎn)單、省力。但是，液力自動(dòng)變速器(AT)不是無(wú)級(jí)變速，是有級(jí)變速的自動(dòng)控制，沒(méi)有從根本上滿足汽車對(duì)變速器的要求。從原始橡膠帶無(wú)級(jí)變速箱到現(xiàn)代金屬鏈無(wú)級(jí)變速箱、滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT，百年大回轉(zhuǎn)說(shuō)明：無(wú)級(jí)變速箱是汽車變速箱的最終歸屬，液力自動(dòng)變速器只不過(guò)是一種過(guò)渡產(chǎn)品。

 

    (3) 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器

 

    電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AutomateclMechanicalTransmission簡(jiǎn)稱“AMT")和液力自動(dòng)變速器(AT)一樣，不是無(wú)級(jí)變速器，是有級(jí)變速器的自動(dòng)換擋控制。其特點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)部分沿用了傳統(tǒng)的有級(jí)變速箱，但控制參量太多，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制相當(dāng)困難。

 

    (4) 齒輪無(wú)級(jí)變速器

 

    齒輪無(wú)級(jí)變速器(Cear ContinuouslyVariableTransmission)這是一種全新的設(shè)計(jì)思想，是利用齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。

 

    據(jù)最新消息：一種齒輪無(wú)級(jí)變速裝置(GearContinuouslYVariableTransmission簡(jiǎn)稱“C—CVT")已經(jīng)試制成功，并已經(jīng)進(jìn)行了多次樣機(jī)試驗(yàn)�！褒X輪無(wú)級(jí)變速裝置”結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，只有不足20種非標(biāo)零件，51個(gè)零件，生產(chǎn)成本甚至低于手動(dòng)變速箱。齒輪無(wú)級(jí)變速器的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：傳動(dòng)功率大，200KW的傳動(dòng)功率是很容易達(dá)到的；傳動(dòng)效率高，90％以上的傳動(dòng)效率是很容易達(dá)到的；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大幅度降低生產(chǎn)成本，相當(dāng)于自動(dòng)變速箱的1/10；對(duì)汽車而言，提高傳動(dòng)效率，節(jié)油20％；發(fā)動(dòng)機(jī)在理想狀態(tài)下工作，燃料燃燒完全，排放干凈，極大的減少了對(duì)環(huán)境的污染。