汽车维修技师论文-二级

汽车维修技师论文国家职业二级论文题目：浅析汽车CVT无级变速器姓名：号：王号：10所在单位：浅析汽车CVT无级变速器王摘要：……………………………………………………………………3第一章绪论.............................................................................4第二章无级变速器的应用现状……………………………………..…52.1基本知识…………………………………………………..……52.2研究现状………………………………….............................52.3无级变速器的市场应用成熟车型…………………..................6第三章无级变速器类型、结构及工作原理……………………….......93.1无级变速器的类型…………………………..........................93.2无级变速器的主要结构及工作原理…………………..............10第四章无级变速器的技术优点……………………………...............114.1操作简单……………………………………..........................124.2良好的行驶稳定性…………………………….......................124.3高行车安全性…………………..........................................124.4动力性…………………………..........................................124.5经济性………………………………...................................134.6降低排放性………………….............................................13第五章无级变速器的智能化控制关键技术及应用……………..........135.1一体化控制思想………………….......................................135.2一体化控制方式…………………………............................145.3智能化控制技术………………..........................................155.4智能化控制技术在汽车传动系统中的应用…………….….......15第六章无级变速器的发展前景及发展的技术趋势…………….…......176.1CVT部件……………………………………………………………176.2CVT变速器…………………………………………...............186.3发动机与CVT更集成控制……………………………............186.4混合动力CVT传动系………………………………...............18第七章结语…………………………………………………….…......18摘要近年来，随着人们对汽车舒适度和环保节能要求的提高，使得对汽车的使用要求越来越高。有级式自动变速器汽车因操作简单已经被广泛使用，但是有级式自动变速器的成本昂贵、结构复杂等缺陷，在许多场合已经不能满足人们的需求，能够连续改变传动比，进而改善汽车经济性、排放指标和动力性的无级变速器成为汽车变速器的主要发展方向。在此本文主要介绍了无级变速器的发展历史和应用现状，从结构原理和技术特点出发，以关键性的控制技术应用为导向，分析了无级变速器类型的研究现状和发展趋势，讨论了无级变速器的关键性控制技术等问题。在此基础上，对CVT无级变速器的进一步研究进行了展望。关键词：无级变速器前景结构原理技术优点。第一章绪论21世纪能源日益趋紧，油价在高位上节节攀升，节能减排已经成为制约汽车发展壮大的关键问题之一，由此，各种自动变速器不断冲击着传统的手动变速器，变速器行业的更新换代悄然而至。CVT，真正实现了无级变速，使汽车具有理想的性能。2004年，中国汽车工业协会和中国齿轮协会就国自动变速箱的研发方向达成了共识：优先发展电控机械式自动变速器和无级变速器，适时发展双离合器自动变速，适当生产液力机械自动变速器。然而目前在汽车上广泛使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术，但是液力变矩器和行星齿轮系的组合有着明显的缺点：传动比不连续，只能实现分段围的无级变速；液力传动的效率较低，影响了整车的动力性能与燃料经济性；增加变速器的档位数来扩大无级变速覆盖围，就必须采用较多的执行元件来控制行星齿轮系的动力传递路线，导致自动变速器零部件数量过多，结构复杂，保养和维护不便。CVT(ContinuouslyVariableTransmission)技术即无级变速技术，采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。由于CVT可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，所以它是理想的汽车传动装置，无级变速器已经有了一百多年的历史。CVT与有级变速器的区别在于，它的变速比不是间断的点，而是一系列连续的值，从而实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性，而且降低了排放和成本。所以CVT技术再次成为人们关注的焦点之一。CVT，是人们长期梦寐以求的变速机构，它的应用具有十分重要的意义，已成为当今汽车界最热门的课题之一。CVT的发展势必对我国汽车工业的发展乃至整个国民经济的迅速腾飞有着举足轻重的意义。其中的目的包括提高汽车性能，与汽车其他先进技术的完美结合，普及轿车使用，节约能源，提升中国汽车行业的国际竞争力。第二章无级变速器的应用现状2.1基本知识旧式的皮带式紧凑型无级变速器是一种通用的齿轮减变速电机，其输出轴的转速可无级调节，其传递的功率围为0.25～45kw。这种变速器的核心部分是两个V形变速带轮。主动变速带轮装在驱动电机的轴上，而从动变速带轮装在从动轴上。运转时，只要改变两半变速带轮之间的轴向距离，就能改变主从动带轮之间的传动比，从而达到无级变速的目的。可是它可提供的传速比变化围一般为0.5～2.5，围过窄，不能完全满足整车传动比变化围的要求，因此设有减速机构，拓宽其传速比围。据此改进后的金属带式无级变速器由行星齿轮机构传递的扭矩直接传递到主动带轮，金属带将动力从主动带轮传递到从动带轮上，再由从动带轮将动力经过减速机构传出。通过主、从动带轮可动锥盘的轴向运动，改变了金属带的传动半径，从而实现速比变化。2.2研究现状在国外，对CVT与AT和DCT进行全方位对比，预测了今后CVT的发展。在国，对CVT发展历程与研究现状，分析了其发展趋势；通过一系列试验结果，详述了CVT与其他类型变速器之间的优缺点。不同类型CVT中，带式CVT开发最早，应用最广。1955年，荷兰VDT公司的橡胶带式CVT样车试验，由于该传动机构体积过大，传动比太小，橡胶带寿命短，最终未能普及。1956年，德国PIV公司开始研究链式CVT。20世纪80年代，橡胶带式CVT被推力带式CVT代替，投入市场使用。1989年，德国Luk公司开始研发300N.m级的轿车CVT，并选择PIV链条。1999年，Luk公司CVT链条的第一代产品在奥迪Multitronic上诞生；2004年，应用于美国市场福特CFT30。CVT控制系统，包括离合器控制、速比控制及夹紧力控制。国外对此展开了深入而广泛的研究；国起步较晚，但是也有不少研究成果。在国外，结合鲁棒模型匹配方法，建立了CVT伺服速比系统，增强其抗干扰性能。设计了模糊增益调度系统，应用于CVT液压伺服系统的PI(比例积分)控制器中，并设计了一个非线性补偿系统。提出了瞬态情况下燃油最优化控制问题的解决方案；基于此，提出了一个简化控制策略。在国，设计了带有前馈抗回绕的PI控制器，用于CVT夹紧力控制，进行了仿真和装车试验。开发的CVT汽车自适应模糊控制系统具有良好的鲁棒性。采取各种控制理论的目的在于使CVT系统各方面性能最优化。从装车效果来看，将这些控制理论应用于CVT控制系统中，获得了良好的效果。2.3无级变速器的市场应用成熟车型无级变速器也叫CVT，奥迪命名为Multitronic，斯巴鲁命名为Lineartronic，日产则叫Xtronic，与有级AT变速器的区别在于，它的变速比不是间断的点，例如几档几档，而是一系列连续的值，从而实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性，而且降低了排放和成本。鉴于其平顺的加速特性，针对纯粹的性能来说，在提速方面略不及其他变速箱产品。图1无级变速器图1无级变速器外观结构优点：CVT取代了传统自动挡变速箱的传动齿轮，以钢带或链条进行传动，正常自动挡车型中的换挡冲击和顿挫消失，在舒适性方面是几大种类变速箱中最出色的，无齿轮的CVT变速箱动力输出十分线性，驾驶平顺，可模拟无限挡位实现性能、节油、废气排放的众多平衡，此外CVT变速箱重量轻体积小也是优势。不足：CVT的缺点也是明显的，相比传统自动挡变速箱而言，CVT变速箱制造成本要略高，传动带很容易损坏，不能承受较大的扭矩，目前最高排量也就仅限于3.5L发动机车型，此外构造原理与机械磨损密不可分，钢制皮带的使用寿命始终无法完美的解决，而平顺的传动特点同时带来加速响应的迟缓，对于激烈驾驶的需求不如其他自动变速箱车型。发展优点，规避缺点，根据无级变速器的主要传力媒介，下面列举了制造厂商研究的主要成果对比及方向。1.东风日产天籁：XTRONIC-CVT变速箱——钢带传动CVT技术的发展已经有了一百多年的历史，而德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖，早在1886年就安装在其汽油机汽车上，然而真正将CVT变速箱发扬光大的就不得不提日产，不仅仅将手动模式植入CVT中，还将传动带用金属带代替传统的橡胶带，克服了众多CVT难题毅力至今，目前日产旗下绝大多数自动车型都采用CVT变速箱技术。1钢环2金属摩擦片3摇摆楞4鞍座面图2金属带传动结构图无级变速器中，传动装置的关键部分是金属带及其带轮所组成的传动系统，如图2所示。金属带传动由几百个V型金属薄片（称为摩擦片）组成，这些金属薄片通过两组插入两个狭槽的钢环串在一起，每个钢环由若干层厚度为0.2毫米左右的薄钢带组成。金属带中钢环的功能一是引导V型摩擦片，二是承担带中的全部力；V型摩擦片的功能是传递转矩。其传动的一个重要特征就是摩擦片的推压式作用原理，即通过V型摩擦片的压力来传递转矩。主、从动轮皆由可动锥盘和固定锥盘组成，工作时，当主、从动轮的可动锥盘作轴向移动时，改变了金属传动带的工作半径，从而改变了传动比，当这种改变连续进行时，就实现了无级调速。2.一汽奥迪A6L：Multitronic无级变速器——链条在变速箱结构方面，奥迪的Multitronic与日产的Xtronic并无大的差别，仅仅是传动钢带的结构不同，如图3所示。奥迪无级变速箱的传动链更像是多条并在一起的自行车链条，每节之间是用销钉连接的，横截面更扁平，拉动即受力，所以传动比变化围和传递的最大功率都更大，而日产的钢带传动主要来自于推力。图3链条传动结构3．雷克萨斯CT200H：EVT电子无级变速器——混合动力所谓的EVT实际上就是CVT变化形式。既在连续变速CVT基础上增加了单独的电动输入而产生的某个输出的传动比。它实际上是一个动力分置传动系统，在混合动力车型中将传统引擎和电动引擎两个动力来源进行分配传递的系统。一般EVT电子变速器中都置驱动电机和几个行星齿轮组，通过若干组离合器对电机和行星齿轮组进行控制，从而实现车辆在低速和高速模式间无缝智能切换。比如：起步时以纯电机驱动车辆，当速度提升至30km/h之后，汽油发动机介入，此时发动机动力带动EVT的电动机共同驱动车辆前进；高速时发动机全效输出，制动时电机回收并储存能量，真正兼顾了各路况下的动力需求和节能省油。由于CVT换挡操纵简单，应用于混合动力汽车上具有得天独厚的优势，并且由于有电动