汽车变速箱的工作原理,这次终于搞明白了!

汽车的变速箱是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构,它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比。

 

汽车变速箱的工作原理,这次终于讲明白了!

 

变速箱分为手动、自动两种,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。

 

汽车变速箱的工作原理,这次终于讲明白了!

 

01 手动变速箱

手动变速箱称手动变速器(简称MT)又称机械式变速器,即必须用手拨动变速杆(俗称“挡把”)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。

 

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手动变速器工作原理

通过拨动变速杆,切换中间轴上的主动齿轮,通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合,从而改变驱动轮的转矩和转速。下图是简化的手动变速器(2档)的构造图。

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发动机的动力输入轴是通过一根中间轴,间接与动力输出轴连接的。如上图所示,中间轴的两个齿轮(红色)与动力输出轴上的两个齿轮(蓝色)是随着发动机输出一起转动的。但是如果没有同步器(紫色)的接合,两个齿轮(蓝色)只能在动力输出轴上空转(即不会带动输出轴转动)。图中同步器位于中间状态,相当于变速器挂了空档。

 

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当变速杆向左移动,使同步器向右移动与齿轮(如上图所示)接合,发动机动力通过中间轴的齿轮,将动力传递给动力输出轴。

 

手动变速箱的工作原理视频

温馨提示:请在WIFI环境下观看!

(视频来源:AutoGuide,字幕由汽车之家翻译)

 

02 自动变速箱

自动变速器是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。

 

汽车变速箱的工作原理,这次终于讲明白了!

 

汽车自动变速器常见的有四种型式:分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)、双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission--DCT)。目前轿车普遍使用的是AT,AT几乎成为自动变速器的代名词。

 

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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最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭矩和离合的作用。

 

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AT自动变速箱的工作原理

液力变扭器是AT最具特点的部件,它直接输入发动机动力,并传递扭矩,同时具有离合作用。泵轮会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率,液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。

 

自动变速箱的工作原理视频

温馨提示:请在WIFI环境下观看!


机械cax360原创内容

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