一、汽车传统系统的组成及功用
时下，大多数传统中小型汽车的传动系统包括以下几个组分：变速器、离合器、主减速器、差速器、传动轴、半轴。相应的动力传递损耗流程为：发动机、离合器、变速器、传动轴、差速器、半轴、驱动轮。
变速器，行驶速度改变的关键转换器，其关键组分为：操纵结构、输入轴、中间轴、倒挡轴、输出轴、齿轮、轴承、油封，其应用原理就在于通过直径各异的齿轮啮合传动实现对于转速、转矩的变换，其功用在于控制汽车启动、变速、变矩、倒车、停车。
离合器，发动机与传动系的承接桥梁，其关键组分为：飞轮、摩擦片、膜片弹簧、操纵结构。其应用原理在于通过操纵结构控制膜片弹簧进行压紧收缩，进一步控制飞轮以及摩擦片的相应动作。其功用在于通过保证挡位改变时的顺滑性进一步确保汽车能够正常平稳的起步，同时规避由于传动系统过载导致机件损坏的情况发生。
万向传动装置位于传动轴的末端，是承接汽车传动系统的动力传输装置，该结构相应的组分为：链接传动轴驱动桥、半轴。该结构相应的功用在于：如果由于汽车的车身大小、轴距误差、装配误差等各不同要素导致汽车发动机与轴线处于不同方位或略有误差，万向传动装置就能够完善动力机构传递时的偏差，适应前轮转向以及车辆运作时所出现的上下跳动角度波动。
本文现以中小型轿车为研究对象，从变速器、离合器、传动装置材料三个内容进一步深入探讨汽车传动系统的传动效率节能优化。
二、变速器的优化
1、手动变速器（MT）的优化
手动变速器（MT），也就是手动挡，需要驾驶者在使用汽车按照自身需求及客观刚需来调节汽车变速的手动变速装置，其应用不同尺寸啮合齿轮进一步实现高速、低速的不同动力传输刚需。
MT的优化策略体现在应用新型技术，具体优化措施如下：
（1）缩减变速器对于润滑油的依赖度，可使汽车（空载时）能量亏损减少6%到8%。
（2）应用球、柱轴承结构层次，缩减齿轮转动的摩擦错位导致的能量亏损。
（3）应用高性能的润滑剂，减少换挡时齿轮的摩擦，提升契合度进而缩减能量亏损。
（4）应用高强度钢材提升齿轮的刚度，缩减变速器齿轮转动导致的形变亏损，提升齿轮结合度，缩减因滑动造成的能量亏损。
2、机械式自动变速器（AMT）的优化
AMT是在固定轴式有级变速器的基础上增加了ECU，也就是自动控制机构。换言之，即以手动变速箱为土壤，栽种了电控离合、换挡系统。
AMT具备MT的优势，比传统的4AT相比，其在燃油经济性上油耗缩减20%到30%，效益可观，但其劣势在于舒适性、功能性略差，在换挡时并不流畅，所以也并未得到广泛青睐。
3、液力机械式自动变速器（AT）的优化
AT通过液体压力来对扭矩进行传递、变速，进一步达到控制机构的闭锁效果，通过液体压力、齿轮传动与电控系统结合，进一步调控速度、转换扭矩。
Mercedes-Benz自主研发生产了9G-TRONIC变速器，将齿比增大至9.15，发动机的转速大打折扣，节油显著。其通过双扭减振及离心技术确保驾驶的舒适程度，通过最新的行星齿轮直控单元，确保能够迅速把控齿轮;应用新型铝合金材料，大幅缩减车身质量;在箱体置放两个油泵，相应链传动的离轴式设计，在确保润滑的前提下提升了冷却效果。
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4、无级变速器（CVT）的优化
CVT是经传动带将动力传递给一可改变槽齿宽度的棘轮完成动力传输的，进而实现变速效果。
Audi对CVT提出完善优化，通过链条传动，可以做到扭矩更大，但噪音大。传动比的区间大，燃油经济性就高，因此CVT的传动比最大为7.7，燃油经济效益较高。
在传动系统中变速器的比重很大，按照我国对汽车均燃料（到2020年）百公里耗油5 L的目标，对CVT、DCT等高效节能变速器、多挡化变速器进行深化探索，同时探究最优化速比，意义重大。
三、离合器的优化
离合器是发动机动力的传递装置，其功能在于确保汽车顺利起步、快捷换挡、规避传动系过载、缓冲扭振冲击。离合器可大致归为下述几类：液力偶合器（变矩器），应用油液传动，通过油液带动涡轮确保动力传输;电磁离合器，应用线圈的电磁感应，通电产生磁性实现动力传输;摩擦式离合器，可分为干式、湿式两种。（按从动盘的数量划分，可分为单、双、多盘式等。）
对于离合器的优化，因时下电子技术在汽车配件渐渐得以广泛应用，所以部分自动离合器也出现在大众视野，通过ECU取代手动离合器操纵，大幅缩减因驾驶员操作不规范导致的能量亏损。自动离合器包括机械电机式、液压式两种。前者是通过ECU分析油门、发动机转速、汽车时速后，控制马达拉动拉杆，进而操作离合器运作；后者是通过电动油泵代替拉杆。与AT和CVT汽车相比，配备自动离合器的汽车的优势在于：油耗低、成本少。
由我国汽车发动机现状不难发现，我国汽车离合器依旧有很大的成长空间，探索新型离合器价值极高。时下，一种新型的粉磁离合器正被研究应用于汽车，其通过改变输入电流，进一步控制输出转矩，若电磁线圈通电，磁通形成闭合回路，流动的磁粉凝固；当磁场强度足够大，磁粉硬度就会足够高，导致电磁铁与从动盘间铸成磁链，电流大则磁链强，磁链返回主动部与从动部互相结合，而电流消失则磁链消失，二者剖离，达到离、合效果。该类型离合器性能卓越，对转矩的控制精度高，磁粉耐高温性能稳定，寿命长;使用铝合金结构散热性强、质量轻，启动时无振动、噪声，反应迅速，转矩输出恒稳定，平顺性能极佳，因此可以是将来离合器的探索方向。
三、传动装置材料性能及优化
汽车铸造材料可大致分为两类：汽车结构材料，如：钢铁、合金、复合材料、非金属材料;汽车功能材料，如：磁性材料、保温材料、传感器材料、电子材料。
钢铁材料是汽车结构的传统材料，但随人类文明的发展，部分强度高、弹性强的高分子材料渐渐得以凸显，予以汽车轻量化设计大力的技术支撑。汽车传动系也可以通过该新型轻量化材料来减少汽车自重。上述轻量化材料可分为：低密度、高强度两类，前者包括：钛合金、镁、铝、复合材料（如铝基、镁基等）；后者包括：高强度钢、不锈钢、铸件等。
总结
本文所探讨的汽车传动系统的传动节能优化关键体现在对于变速器、离合器、传动装置材料的相应优化，对于变速器，通过对手动变速器（MT）、机械式自动变速器（AMT）、液力机械式自动变速器（AT）、无级变速器（CVT）进行深入探讨，有针对性地提出了相应的优化策略；对于离合器，其相应优化则体现在对于电子技术的应用以及新型粉磁离合器的开发；对于传动装置材料，其相应优化则体现在应用部分强度高、弹性强的高分子材料。本文所探讨的内容实用性较强，发展潜力较大，希望能够为今后相关探究性实验提供一定的应用实践价值。
参考文献
[1]戴宽强，覃承艺.液压传动系统的节能设计分析[J].中国设备工程，2018，No.393（08）：102-103.
[2]贺利乐，周亭，闫磊.装载机新型机械传动系统方案设计及节能分析[J].机械设计与制造，2015（11）.
论文作者:姚俊楠,
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/11/29
标签：离合器论文; 变速器论文; 汽车论文; 材料论文; 齿轮论文; 装置论文; 传动系统论文; 《中国电业》2019年16期论文;