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丞丞聊車小課堂第七講——汽車變速箱的介紹

變速箱主要指的是汽車的變速箱,它分為手動、自動兩種,手動變速箱主要由齒輪和軸組成,通過不同的齒輪組合產生變速變矩;而自動變速箱AT是由液力變扭器、行星齒輪、液壓變距系統和液壓操縱系統組成。通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。

變速箱有以下4個功能:

(1)改變傳動比,擴大驅動輪轉矩和轉速的變化範圍,以適應經常變化的行駛條件,同時使發動機在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作;

(2)在發動機旋轉方向不變情況下,使汽車能倒退行駛;

(3)利用空擋,中斷動力傳遞,以發動機能夠起動、變速,並便於變速器換檔或進行動力輸出。

(4)變速器是由變速傳動機構和操縱機構組成,需要時,還可以加裝動力輸出器。在分類上有兩種方式:按傳動比變化方式和按操縱方式的不同來分。

變速箱的工作原理是:手動變速箱主要由齒輪和軸組成,通過不同的齒輪組合產生變速變矩;而自動變速箱AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是自動變速箱最具特點的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,直接輸入發動機動力傳遞扭矩和離合作用。泵輪和渦輪是對工作組合,它們就好似相對放置的兩颱風扇,一台主動風扇吹出的風力會帶動另一台被動風扇的葉片旋轉,流動的空氣——風力成了動能傳遞的媒介。如果用液體代替空氣成為傳遞動能的媒介,泵輪就會通過液體帶動渦輪旋轉,再在泵輪和渦輪之間加上導輪以提高液體的傳遞效率。由於液力變矩器自動變速變矩範圍不夠大且效率偏低。

常見的幾種變速箱如下:

1、手動變速箱:手動變速器,也稱手動擋,即用手撥動變速桿才能改變變速器內的齒輪嚙合位置,改變傳動比,從而達到變速的目的。踩下離合時,方可撥得動變速桿。如果駕駛者技術好,裝手動變速器的汽車在加速、超車時比自動變速車快,也省油。

AMT變速箱是手動變速箱的一種,它的優點是省油,價格便宜,缺點是應用車型很少,技術不夠成熟。如果說「手自一體」是使普通自動變速箱有了手動擋的感覺,那麼AMT變速箱就恰恰相反,它是在手動變速箱的基礎上,通過改變換擋操縱部分,在總體結構不變的情況下加裝自動操縱系統來實現換擋的自動化,就像是一個機器人為您完成操作離合器和選擋的兩個動作。由於本質上還是手動變速箱,AMT在省油方面也繼承了手動擋的優勢。在行車過程中,AMT因擋位變化引起的頓挫感依然存在。

手動變速箱

2、普通自動變速箱/普通自動變速箱帶手自一體:自動變速器,利用行星齒輪機構進行變速,它能根據油門踏板程度和車速變化,自動地進行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。

一般來講,汽車上常用的自動變速器有以下幾種類型:液力自動變速器、液壓傳動自動變速器、 電力傳動自動變速器、有級式機械自動變速器和無級式機械自動變速器等。其中,最常見的是液力自動變速器。液力自動變速器主要是由液壓控制的齒輪變速系統構成,主要包含自動離合器和自動變速器兩大部分。它能夠根據油門的開度和車速的變化,自動地進行換擋。

自動變速箱

3、CVT無級變速箱/CVT帶檔位的變速箱:無級變速器(CVT)的概念是萊昂納多·達·芬奇(Leonardo da Vinci)在500多年前提出,無級變速器在一些汽車中將取代行星齒輪自動變速器。1886年申請第一台環形CVT專利後,這項技術就已經得到了細化及改進。無級變速器與傳統的自動變速器不同,它不帶一組齒輪組成的齒輪箱,這意味著它沒有聯鎖齒輪。最常見類型的CVT可以在設計精巧的皮帶輪系統上操作,該皮帶輪系統可以在最高檔位和最低檔位間提供無限的可變性,而沒有不連續的步驟或換檔。

CVT變速箱

4、雙離合變速箱:DCT是英文Dual Clutch Transmission的簡寫,中文直譯為「雙離合變速器」(與DSG「直接換擋變速器」相同,但DSG只是大眾公司的叫法),因其是通過兩套離合器工作,所以一般被稱為雙離合變速器。離合器位於發動機與變速器之間,是發動機與變速器動力傳遞的「開關」,它是一種既能傳遞動力,又能切斷動力的傳動機構。它的作用主要是保證汽車能平穩起步,變速換擋時減輕變速齒輪的衝擊載荷並防止傳動系過載。雙離合變速箱的工作原理可以簡單理解為一個離合器對應奇數擋,另離合器對應偶數擋。當車輛掛入一個擋位時,另一個離合器及對應的下一個擋位已經位於預備狀態,只要當前擋位分離就可以立刻接合下一個擋位,因此雙離合變速箱的換擋速度要比一般的自動變速箱甚至手動變速箱還快。此外雙離合變速箱雖然內部複雜,但實際體積和重量相比自動變速箱而言並沒有比手動變速箱增加多少,因此裝備雙離合變速箱的車型不會為自己平添過多的負擔。

雙離合變速箱

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