火車跑得快,全靠車頭帶。汽車想要追,怎能無變速!變速器的介入不僅實現(xiàn)了空擋和倒車行駛的功能,還能改變傳動比,并實現(xiàn)以不同的速度行駛。 那么問題來了,變速器有多少種你可知道?它們簡稱分別是什么?每一種的工作原理你可知曉?各自的結構組成你又了解幾分? 面對這一個個問題,大家莫慌。往下看,相信你定會找到滿意的答案。 現(xiàn)階段市面上出現(xiàn)的變速器有MT(手動變速器)、PSAT(平行軸式自動變速器)、AT(液力自動變速器)、CVT(無級自動變速器)、DSG(雙離合自動變速器)。 一、MT 手動變速器通過與離合器的配合,操縱檔桿帶動撥叉改變變速器內的齒輪嚙合位置,從而改變傳動比,達到變速的目的。其檔位的切換完全靠人來操控,沒有電子元件的干涉,是最直接的人機交互。 1、加速、超車時響應較快(技術好的駕駛者) 2、傳動效率高 3、結構簡單,易維修 缺點: 1、操作相對復雜(需離合器與檔桿的完美配合) 2、對駕駛技術要求較高(操作不當,易拖檔、熄火) PS:拖檔指的是檔位與轉速不匹配(低檔高速或高檔低速) 工作原理 通過操作換檔桿,使換檔軸及換檔撥叉做出相應動作。換檔撥叉的運動,將同步器和對應檔位的齒輪相嚙合,從而實現(xiàn)對應檔位的動力輸出。 換檔動作及動力傳遞見下圖 結構組成 手動變速器主要由操縱機構、傳動機構、換擋裝置、變速器殼體和蓋組成。 操縱機構 為保證變速器能夠準確地掛入選定的檔位,并可靠地在所選檔位上工作,設置了自鎖裝置(防止自動脫檔并保證齒輪以全齒寬嚙合)、互鎖裝置(防止同時掛入兩個檔位)及倒檔鎖裝置(防止誤掛倒檔)。 傳動機構 主要由齒輪、輸入軸、輸出軸、中間軸等組成。通過傳動機構可實現(xiàn)不動檔位的動力傳遞及輸出。 換擋裝置 常見的有直接滑動齒輪式、結合套式、同步器式3種。其中同步器式應用廣泛。 其作用是使接合套與待嚙合的齒圈迅速同步,以縮短換檔時間,并防止待嚙合齒圈達到同步之前產生齒輪沖擊現(xiàn)象。 二、PSAT 平行軸式自動變速器在變速器界算得上是較為獨特的一款。它是本田的一項核心技術,其結構形式可看做是在手動變速器的基礎上改進而來。即在原同步器結合套的位置裝上了多片離合器;液壓換擋機構取代了手動換擋撥叉;液力變矩器取代了離合器。 優(yōu)點: 1.換檔平順 2.傳動效率高 3.制造成本低 4.壽命高 缺點: 1.檔位數(shù)目的增加受限 2.變速器體積整體過大 工作原理 發(fā)動機產生的扭矩經(jīng)液力變矩器輸入,變速器電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)根據(jù)換檔桿位置變化及發(fā)動機負荷等信號發(fā)送對應的指令給機械傳動機構,最終由換檔執(zhí)行機構通過高壓液壓油推動相應檔位的離合器結合,將該檔位齒輪和傳動軸剛性連接,實現(xiàn)動力的輸出。 平行軸式自動變速器的各檔齒輪并沒有固定在驅動軸上,而是和控制該檔位的離合器的從動部分連接在一起,離合器的主動輪則剛性連接在傳動軸上。 在離合器不工作時,各檔位的主、從動齒輪間雖嚙合,但不進行動力傳遞。 結構組成 平行軸式自動變速器主要由電子控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、機械傳動機構三大部分組成。 電子控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)通過傳感器檢測車輛運行參數(shù)的信號,經(jīng)電腦處理計算后,向執(zhí)行器發(fā)出指令,實現(xiàn)對變速器的各項控制。 液壓控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要由主閥體、調節(jié)閥體、伺服閥體及輔助閥體組成。 機械傳動機構 該部分主要由平行軸(輸入軸、輸出軸、中間軸)、各檔齒輪、濕式多片離合器及液力變矩器組成。 三、AT 相對MT而言,AT操作便捷,在行駛途中一般不用進行更換檔位操作。AT則是通過液力變矩器和齒輪傳動系統(tǒng)配合實現(xiàn)自動換檔。 優(yōu)點: 1.傳遞扭矩范圍廣 2.行駛平順性好 3.操作簡單,換擋方便 4.技術成熟,應用廣泛 缺點: 1.傳動效率低 2.結構復雜,制造成本較高 工作原理 AT實現(xiàn)動力傳遞的關鍵在于液力變矩器。但因液力變矩器的變矩范圍不夠大,故串聯(lián)行星齒輪組以提高效率。通過對其三大元件分別進行固定,便會得到不同的傳動比。見下圖: 結構組成 AT主要由液力變矩器、行星齒輪傳動機構、換檔執(zhí)行元件、液壓控制裝置、電子控制裝置、殼體等組成。 液力變矩器 安裝在發(fā)動機和變速器的中間,以液壓油(ATF)為工作介質,起傳遞轉矩、變矩、變速及離合的作用。 行星齒輪齒輪傳動機構 一般有2到3組行星排,每組行星排由一個太陽輪、一個齒圈、一個行星架和支承在行星架上的幾個行星齒輪組成。 換擋執(zhí)行元件 主要有三類:離合器、制動器、單向離合器。 液壓控制裝置 該裝置將節(jié)氣門開度、車速、換檔控制手柄的位置等信號轉變成液壓信號。利用液壓傳動原理使其工作,產生不同檔位。 電子控制裝置 通過把車速信號和節(jié)氣門開度信號轉變成電信號作為換檔控制的基本信號,經(jīng)過電腦的分析、計算后,向電磁閥發(fā)出指令,驅動電磁閥工作,實現(xiàn)換檔、鎖止、冷卻等控制。 殼體 一般采用鋁合金材料鑄造而成。 四、CVT CVT可實現(xiàn)傳動比的連續(xù)變化,使車速變化更加平穩(wěn),彌補了AT換擋時的頓挫感之外,還提高了駕駛舒適性。 優(yōu)點: 1.結構簡單,制造成本相對較低 2.低油耗,經(jīng)濟性高 3.后備功率高,動力性能好 4.換檔平順,駕駛舒適 缺點: 1.受結構限制,只適用于小排量車型 2.起步加速體驗感相對較差 工作原理 當變速器控制單元(TCM)接收到車速、負荷等信號時,進過計算分析發(fā)出指令。此時初級帶輪可移動側建立油壓向下運動,帶輪槽寬變窄,初級帶輪直徑增大,即大輪帶小輪運動處于升檔狀態(tài)。反之,當初級帶輪槽寬變寬,直徑變小,即小輪帶大輪運動處于降檔狀態(tài)。 結構組成 CVT主要由液力變矩器、行星齒輪機構、鋼帶和帶輪等組成。 液力變矩器 在保證平滑的變速的同時減少了驅動力的損失。 行星齒輪機構 在液力變矩器與初級帶輪間,當動力經(jīng)輸入軸輸入時,通過油壓控制離合器來實現(xiàn)前進和后退的轉換。 鋼帶和帶輪 該部分為CVT的核心部件。速比的無級變化、動力的輸入輸出都要依賴它。 五、DSG DSG和AT相比,取消了液力變矩器。而是采用兩套離合器進行換檔操作,不僅擁有了MT的靈活性和AT的舒適性,還能提供動力的無間斷輸出。 優(yōu)點: 1.換檔時無動力中斷,舒適性好 2.換檔過程平滑且響應時間快 3.加速性能優(yōu)越 4.燃油經(jīng)濟性較好 缺點: 1.與小排量發(fā)動機配合時,會出現(xiàn)低速扭矩不足的現(xiàn)象 2.受溫度影響,功能受限較頻繁 工作原理 DSG有兩套離合系統(tǒng),一套控制奇數(shù)檔的換檔,一套控制偶數(shù)檔及倒檔的換檔。根據(jù)駕駛員的操作,離合器做出相應動作。當車輛在奇數(shù)檔行駛時,可預先掛好偶數(shù)檔,兩個離合器交替進入結合狀態(tài)以實現(xiàn)各檔位間快速平穩(wěn)的變換。 結構組成 DSG主要由離合器、液壓控制系統(tǒng)、換檔機構等組成。 離合器 DSG的獨特之處在于它的離合器。根據(jù)離合器工作環(huán)境的不同,又分為干式和濕式。 液壓控制系統(tǒng) 液壓控制系統(tǒng)內各種液壓閥及電磁閥均集成在液壓閥體(閥板)中,液壓閥體和電控單元為一體俗稱滑閥箱。滑閥箱為液壓控制系統(tǒng)的核心部件。 換檔機構 車輛換檔的實現(xiàn)是由換檔執(zhí)行機構來完成的。變速器的4個換檔軸由液壓控制單元控制,通過對4個電磁閥發(fā)送指令,實現(xiàn)換檔撥叉的動作,從而完成換檔操作。 |
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