自1886年世界第一辆真正意义的汽车诞生以来，人类不断的改进这项伟大的发明。不断有新的技术运用在汽车上，如四轮驱动技术、空气悬架、汽车自动导航系统等。这些新的技术在汽车上运用的日趋成熟。我这次要在这里将要谈及的是一个大家既熟悉又陌生的技术――自动变速箱在客车上的应用。

国外城市大客车已普遍装用自动变速器，它在美国的普及率基本上是１００％，西欧为９５％。代表国际最先进技术水平的有福伊特、ＺＦ、艾里逊公司的自动变速器。在我国，自动变速箱已在小轿车上得到广泛的运用，但其在客车上的运用少之又少。究其原因，还是人们对于自动变速箱的认识不够，诸如大多数的人会认为自动变速箱一定比普通的手动变速箱要耗油多。加之其造价也较普通的手动机械式变速器贵。

为了能让人们摆脱这一误区，我想我们应该对自动变速器有一个全面的认识。从一个简单的例子说起，当一个很长时间没有开车的老司机登上一辆装有自动变速箱的客车时，他会很惊奇的发现你原来熟悉的两个东西不见了——一个是离合器踏板，另一个是变速杆（但选挡器还是存在的）。

这里就不得不向这位老司机解释一下什么是自动变速器了。自动变速器——传动比选择和换挡是自行选择的，所谓“自动”是指变速器每个换挡的变换，是根据汽车换挡控制参数来控制换挡系统的执行元件自行完成的额，驾驶员只需操作节气门踏板（又称油门踏板）以控制车速。

一、自动变速器的种类与结构

一般，常见的自动变速器可分为三类：1液力自动变速器（Automatic Transmission，AT）2电控机械式自动变速器（AMT）3无级变速器（CVT）

人们常说的自动变速器都是指液力自动变速器，液力自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速器、有补偿冷却系统、自动变速器油、控制系统。如图1所示

图1

1-节气门位置传感器2-液力变矩器3-行星齿轮变速器4-车速传感器5-液压控制装置6-换挡阀7-电磁阀

二、液力自动变速器的组成

1液力变矩器

液力变矩器是液力自动变速器的重要部件，它的前端与发动机驱动板（起动齿圈）相连接，位于自动变速器的最前端，输出部件与齿轮变速器的输入轴相连。其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似，它利用液力传动的原理，将发动机动力传给自动变速器的输入轴，使发动机与变速器形成“软”连接，从而大大减少传动机构的动态负荷，延长发动机和变速器的使用寿命；同时，在一定范围内实现无级变速和具有一定的减速增矩的功能，它将发动机转矩增大后传给齿轮机构。

2齿轮变速器

齿轮变速器是自动变速器的主要组成部分，它包括齿轮变速机构和换挡执行机构（液压控制装置）；换挡执行机构可以使齿轮变速机构处于不同的挡位，以执行不同的传动比；大部分自动变速器的齿轮变速机构有3~4个前进挡和一个倒档，有些大型车辆可以由5~6个前进挡。

3油补偿冷却系统

它是由补偿系统与冷却系统两部分组成。补偿系统为液力变矩器、控制系统及换挡执行机构的工作提供一定压力的液压油。冷却系统保证工作油在合适的温度范围内，从液力变矩器出来的自动变速器由需经冷却后再回到油底壳。

4自动变速器油

自动变速器油充满自动变速器内腔，传递液力变矩器的转矩，控制液压控制装置和齿轮系统中执行组件的动作，同时在自动变速器和散热系统之间循环流动，执行润滑、清洁、冷却的作用。

5控制系统

该系统有液压式和电子式两种，液压式控制系统包括由许多控制阀组成的阀体总成以及液压管路，电子式控制系统出了阀体及液压管路之外，还包括计算机、传感器、作动器及控制电路等；阀体总成通常安装在齿轮变速下方的油底壳内；驾驶员透过自动变速器的操作手柄改变阀体内手动阀的位置，控制系统再根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，依一定的程控齿轮变速器中的换挡执行机构，执行自动换挡。

三、自动变速器的基本工作原理

自动变速器的工作原理为发动机驱动油泵与液力变矩器，动力由液力变矩器经过变速齿轮箱传到驱动轮，油泵输出流量经主压力调压阀到液力变矩器，另一路以主压力调压阀调节的主油路压力进入由选档机构控制的手动阀，经手动阀将主油路和节气门信号油压进入换挡阀、速度调压阀，根据车速输出速度信号油压进入换挡阀：根据这两个信号油压，换挡阀使换挡换挡执行机构（换挡离合器，制动）动作，变速器便在某一挡位工作，当节气门开度和车速变化到一定程度，换挡制动阀再根据信号油压自动使变速器升入高挡或降入某一低挡。如图2所示

图2

四、自动变速器的基本特点

1）操作简单省力

采用自动变速器的车辆取消了离合器踏板，使驾驶操作简化。由于设置了一个自动换挡区范围的选挡器，所以在一般情况下，即使在交通繁忙的街道上行驶，也不需要更换任何操作动作，而由自动控制系统控制自动换挡。

2)提高了行车安全和降低了劳动强度

在汽车行驶过程中，由自动控制系统控制自动换挡，使驾驶操作跟简单、省力，减轻了驾驶员的负担，可以把注意力集中于观察道路和交通情况，我觉得如果自动变速箱能够普遍的在我国的客车上运用，将极大保证人民的生命安全。那些由于驾驶疲劳产生的人间悲剧将会大大减少。

3）提高了乘坐舒适性

车辆的乘坐舒适性取决于许多因素，例如汽车的悬架系统、发动机的振动与噪声、以及换挡过程的平稳性等，由于使用自动变速器的汽车起步、加速更加平稳，且能把发动机的转速控制在一定范围内，避免急剧的变化，有利于减少发动机的振动和噪声，能吸收和减轻换挡过程中得振动与冲击，因此自动变速器通过专门的控制系统，可以得到很平稳的换挡过程和减少换挡次数，可以提高汽车行驶的平稳性，有效的改善乘坐舒适性。

4）延长了机件的使用它寿命

某自动变速器厂商的售后工程师曾经对我说过，一台公交车的使用年限可能只有8到9年，但自动变速器的使用寿命可以达到15年。也就是说车的其他部件不能用了，其自动变速箱依然可以装到新车上继续使用。

5）改善了汽车的动力性能

表现在提高起步加速性、功率利用率和平均车速等方面，自动变速器由于液力变矩器的性能以及其连续地自动换挡，从而使在起步时，驱动轮上的驱动转矩逐渐增加，可防止很大的振动，减少车轮的打滑，使起步容易，且更加平稳，起步加速性得到极大地提高，稳定车速亦可降到最低，而且在行驶阻力很大时，发动机也不至于熄火；此外由于自动换挡过程中传动系统的功率不中断，自动变速器可按照设定的控制模式换挡；装用自动变速器的汽车,其起步加速到20km/h车速所需要的时间，比手动机械式变速器要少20%，而加速到40km/h时少10%；而且在特别恶劣的路面行驶时，因换挡时没有功率间断，不会出现汽车停车的现象。

6）减少空气污染

当使用自动变速器时，由于液力传动和自动换挡技术，能把发动机工作限制在污染较小的转速范围内，减少了排气中有害物质的含量，且可避免因负荷突变而造成发动机熄火现象，减少起动次数，提高燃油经济性，降低排气污染。

7）具有良好的自适应性

液力机械自动变速器采用液力变矩器能自动适应汽车驱动负荷的变化，当行驶阻力增大时，汽车自动降低速度，使驱动转矩增加，当行驶阻力减少时，车速增加，减小驱动转矩；另外，自动变速是按照系统设计的最佳使用要求来进行的，以使汽车获得最佳的动力性和燃料经济性，消除了驾驶员对换挡的依赖。因此液力机械自动变速器一方面能在一定范围内实现无级变速，大大减少了行驶过程中的换挡次数，另一方面随时都处于最佳挡位行驶，提高了汽车的动力性、燃料经济性和行驶平稳性。

8）结构复杂

自动变速器精密度高的零件多、制造精度要求较高也比较困难、成本高，相对应的其故障分析和维修等方面要求较高。

9）传动效率较低

对液力变矩器而言，最高效率一般只有82%~88%,而机械齿轮传动的效率可95%~97%,由于传动效率低，使汽车的燃油经济性有所降低。

五、自动变速器在我司公交车上的具体应用

以配有艾利逊3000系列的自动变速器为例，我们可以了解一下客车中自动变速箱的位置。如图3所示

图3

1发动机2变速器冷却器3冷却管路4传动轴5驱动桥6变速箱主线束7油门位置传感器（TPS）8储能器及SS2电磁阀9 3000系列变速箱总成10控制电脑（TCM）11车辆接线盒（VIM）12选挡器

对于完整的变速箱控制系统来说，除了图中所表示的各个主要部件外，还需要在车辆上安装其他部件来进行配合，如车辆CAN系统、专用刹车总泵、压力开关、继电器等。

六、自动变速器不一定比手动变速器耗油多

在了初步了解有关自动变速器的结构和特点后，我们来解释一下前面关于自动变速器耗油问题。在大部分车型的参数数据中，手动挡车型要比自动挡车型油耗更低。但在实际操作使用中，手动挡车型就一定比自动挡车型省油吗？从理论上来说自动挡车型的确比手动挡车型要耗油一些，简单的说由以下三点原因决定：

1.自动档变速齿轮之间的转换是根据车辆行驶条件来定的，比如转速，车速，负荷等，在临界于两档间而未达到降或升一档的条件时，处于拖档，此时较为耗油。而手动挡可以自己控制换挡时机，更低的转速换挡可以使喷油量减小。(自动挡车一般默认3300转换档，而手动挡一般在2000-2500转换档)

2.手动变速箱由于是齿轮直接啮合，无动力损失，只有少许的力通过齿轮打滑损失；而自动变速箱采用液力变矩器，有一部分动力会损失在传动上，所以要更费油些。

3.自动变速箱与手动变速箱相比，结构更为复杂，体积更大，质量更重，也对油耗偏大稍微有些影响。不过以上都是长期以来的传统理论。

实际上：自动挡不一定在实际驾驶中更耗油，自动挡车型就一定比手动挡车型更耗油吗？这不是绝对的，油耗的多与少有很多因素，路况因素、油质因素、驾驶习惯因素、车况因素等等，很多方面都影响着车的油耗。比如车辆长期在城区内行驶，由于要不停起步、加速、减速、停车，自动挡车型肯定要耗油一些，但如果长期在高速路上行驶，自动挡车型能够将速度保持得更稳定，这时自动挡更省油。

七、自动变速器在城市客车上的运用前景

1城市公交的运行特点是:速度低和超载,减速、离合、换档、起步和加速频繁。据统计,公交驾驶员平均每天踩离合器的次数约2 000～3 000次。每天靠左、右脚的同时动作,协调离合和加速,驾驶员的劳动强度可想而知。

2在城市客车上的应用前景是广阔的。目前我司已为武汉市的城市公交系统开发出四种装有自动变速箱的公交样车（柴配福伊特、玉柴配福伊特、大柴配艾里逊、玉柴配艾里逊）。

前不久，两台装有福伊特自动变速器公交样车进行了道路试验，笔者亲自参与了道路试验，让我感受颇深的是，与机械式变速箱车相比，自动变速箱车的舒适性大大提高，制动的连贯性与稳定性较强，车内的噪音更小。

在这个当今处处体现“以人为本”理念的社会，我们有什么理由去拒绝自动变速箱在城市客车上的使用呢。这里笔者大胆预言，今后我市的各类。