自1886年世界上第一輛汽車誕生起,汽車已經(jīng)發(fā)展了100多年,而伴隨著汽車的發(fā)展,汽車變速器也經(jīng)歷了100多年的發(fā)展。汽車變速器已經(jīng)從普通手動變速器發(fā)展到液力自動變速器和電控機械自動變速器,再到無級自動變速器以及DCT雙離合自動變速器。變速器的發(fā)展趨勢是越來越復(fù)雜、自動化程度也越來越高,而換擋時間越來越短、平順性以及經(jīng)濟性也越來越好。 汽車變速器是一套用于來協(xié)調(diào)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和車輪的實際行駛速度的變速裝置。汽車變速器裝在發(fā)動機和驅(qū)動系統(tǒng)之間,用于發(fā)揮發(fā)動機的最佳性能。變速器可以在汽車行駛過程中,通過改變自身的速比,使發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。 世界上第一臺汽車是由德國工程師卡爾·苯茨(KartBenz)在1886年發(fā)明的,當(dāng)時并沒有變速器。目前被廣泛承認的第一臺汽車變速器則出現(xiàn)在1894年。法國工程師路易師·雷納·本哈特和埃米爾·拉瓦索爾在其制造的本哈特—拉瓦索爾汽車上準(zhǔn)備了他們發(fā)明的變速器。直到1904年,本哈特—拉瓦索手操作滑動齒輪變速器被汽車界普遍采用,從此改變了汽車的傳動系統(tǒng),變速器也正式踏進歷史舞臺。而當(dāng)時變速器的原理,和現(xiàn)在手動變速器的原理幾乎基本相同了。 手動變速器換擋較為麻煩 手動變速器需要駕駛員手動換擋,在路況復(fù)雜時需要頻繁換擋,易造成駕駛員疲勞,且手動變速器對駕駛員的駕駛技術(shù)要求較高。駕駛員的技術(shù)水平對汽車的經(jīng)濟性、動力性以及舒適性都有著較大的影響。而對于一般駕駛者特別是女性駕駛者來說,更需要的是一種能夠自動變速的傻瓜式變速器。自動變速器由此誕生。在1907年的福特車上,大量使用行星齒輪變速器,實現(xiàn)了不切斷動力進行的“動力換擋”,并避免了固定軸式變速器中的“同步問題”。而液力耦合器的出現(xiàn)為自動操縱的實現(xiàn)提供了可能,1938年至1941年美國GM和Chrysler公司采用液力耦合器代替離合器,省去了駕駛時的離合器踏板操作。隨后出現(xiàn)了液力自動變速器的前身,開始了車速和油門兩個參數(shù)信號,用液壓邏輯油路控制的液力自動變速時代。 自動變速器減少了駕駛員工作量,提升了方便性 雖然液力變速器解決了換擋麻煩的問題,但也帶來一系列問題,如較差的燃油經(jīng)濟性以及較低的傳動效率等。于是,具有更好燃油經(jīng)濟性的CVT無級變速器出現(xiàn)了。無級變速器并沒有采用傳統(tǒng)的齒輪傳動,也沒有采用自動變速器復(fù)雜的行星齒輪組,而是采用了金屬帶來傳動。其主要靠改變驅(qū)動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進行無級變速。CVT無級變速器是最為理想的一種傳動機構(gòu),具有極佳的燃油經(jīng)濟性以及良好的換擋平順性。雖然CVT變速器具有很多優(yōu)勢,但其也有弊端,那就是傳遞的扭矩不能太大,這也限制了其進一步的發(fā)展。 而隨著汽車的發(fā)展,對變速器已經(jīng)不止只是單方面追求經(jīng)濟性或者舒適性那么簡單了,對換擋時間的追求也越來越高。于是,DCT雙離合變速器出現(xiàn)了。雙離合變速器的換擋時間只有短短的200ms,這對于追求加速性的車型而言極為重要。 在此之間,汽車變速器還產(chǎn)生了一個“混血兒:AMT變速器。該變速器是在傳統(tǒng)的手動變速器上增加了一套可以自動換擋的執(zhí)行機構(gòu)而來。該技術(shù)來源于F1等賽車技術(shù),減少了換擋時機,但換擋沖擊較大,舒適性較差。 不論汽車變速器發(fā)展如何,其本質(zhì)是不會改變的,汽車變速器在傳動系中位于離合器的后面,萬向傳動裝置的前面,其主要功用有三個:實現(xiàn)變速、變矩,擴大驅(qū)動力和速度的變化范圍;中斷動力傳遞;倒向行駛。 變速器一般位于發(fā)動機和驅(qū)動系統(tǒng)之間 現(xiàn)在,汽車變速器的種類可謂五花八門。按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)有多種變速器的名稱。如按操控分,可分為手動變速器和自動變速器兩大類;按傳動機構(gòu)分,可分為齒輪式變速器、帶式變速器;按軸數(shù)分,可分為2軸式、3軸式變速器;按檔位分,可分為4檔、5檔、6檔、7檔、8檔以及9檔變速器,按離合器分,可分為普通變速器、雙離合變速器;按布置型式分,可分為橫置式和縱置式;按傳動比的變化,可分為有級式和無級式等等。 而現(xiàn)在,被人們以及各大廠商所接受的分類是按照變速器的結(jié)構(gòu)來分類。按此分類,變速器被分為:手動變速器(MT)、手動/自動變速器(AMT)、液力自動變速器(AT)、雙離合變速器(DCT)、無級變速器(CVT)等五大類。其中,AMT、AT、DCT以及CVT無級變速器都是屬于自動變速器的范疇,只是各自的結(jié)構(gòu)有較大的差異。 那么這五大類變速器各自有什么特點,各自的結(jié)構(gòu)如何、原理是什么以及各自的優(yōu)缺點在哪?我們下面將一一做一下講解。 |
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