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汽车变速箱工作原理
发布时间:2017-5-26   


     手动变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩。而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。 其中液力变扭器是AT具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台主动风扇吹出的风力会带动另一台被动风扇的叶片旋转,流动的空气——风力成了动能传递的媒介。如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮以提高液体的传递效率。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大且效率偏低,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提率,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动换档。

  汽车变速器具有这样几个功用:

  ①改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作;

  ②在发动机旋转方向不变情况下,使汽车能倒退行驶;

  ③利用空挡,中断动力传递,以发动机能够起动、怠速,并便于变速器换档或进行动力输出。

  变速器是由变速传动机构和操纵机构组成,需要时,还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式:按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。

  按传动比变化方式来分:

  有级式变速器是目前使用广的一种。它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同,有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前,轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档,在重型货车用的组合式变速器中,则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。

  无级式变速器其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化,常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机,除在无轨电车上应用外,在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。

  综合式变速器 是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其传动比可在大值与小值之间的几个间断的范围内作无级变化,目前应用较多。

  操纵方式来分:

  强制操纵式变速器是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。

  自动操纵式变速器其传动比选择和换档是自动进行的,所谓“自动”,是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。

  半自动操纵式变速器有两种型式:一种是常用的几个档位自动操纵,其余档位则由驾驶员操纵;另一种是预选式,即驾驶员预先用按钮选定档位,在踩下离合器踏板或松开加速踏板时,接通一个电磁装置或液压装置来进行换档。

  使用方法分类:

  手动变速器(MT)

  手动变速器,也称手动挡,即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。踩下离合时,方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好,装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快,也省油。

  自动变速器(AT)

  自动变速器,利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。

  一般来讲,汽车上常用的自动变速器有以下几种类型:液力自动变速器、液压传动自动变速器、 电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中,常见的是液力自动变速器。液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成,主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化,自动地进行换挡。

  无级变速器(CVT)

  无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。

  因此,其比传统自动变速器结构简单,体积更小。另外,它可以自由改变传动比,从而实现全程无级变速,使汽车的车速变化平稳,没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。

  无级变速器属于自动变速器的一种,但它能克服普通自动变速器“突然换挡”、油门反应慢、油耗高等缺点。
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