汽車變速箱的工作原理(圖解)
最近,很多同學詢問有關汽車變速箱的問題,其實變速箱我們之前寫過的,我們就再復習一下。
汽車變速箱是用來改變來自發動機的轉速和轉矩的機構,它能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比。

變速箱分為手動、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。

01 手動變速箱工作原理▼
手動變速箱稱手動變速器(簡稱MT)又稱機械式變速器,即必須用手撥動變速桿(俗稱“擋把”)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。

手動變速器工作原理
通過撥動變速桿,切換中間軸上的主動齒輪,通過大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結合,從而改變驅動輪的轉矩和轉速。下圖是簡化的手動變速器(2檔)的構造圖。

發動機的動力輸入軸是通過一根中間軸,間接與動力輸出軸連接的。如上圖所示,中間軸的兩個齒輪(紅色)與動力輸出軸上的兩個齒輪(藍色)是隨著發動機輸出一起轉動的。但是如果沒有同步器(紫色)的接合,兩個齒輪(藍色)只能在動力輸出軸上空轉(即不會帶動輸出軸轉動)。圖中同步器位于中間狀態,相當于變速器掛了空檔。

當變速桿向左移動,使同步器向右移動與齒輪(如上圖所示)接合,發動機動力通過中間軸的齒輪,將動力傳遞給動力輸出軸。
02 自動變速箱工作原理▼
自動變速器是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。

汽車自動變速器常見的有四種型式:分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、電控機械自動變速器(AMT)、雙離合器自動變速器(Dual Clutch Transmission--DCT)。目前轎車普遍使用的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。

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AT最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。
AT自動變速箱的工作原理
液力變扭器是AT最具特點的部件,它直接輸入發動機動力,并傳遞扭矩,同時具有離合作用。泵輪會通過液體帶動渦輪旋轉,再在泵輪和渦輪之間加上導輪,通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現轉速差就可以實現變速變矩了。由于液力變矩器自動變速變矩范圍不夠大,因此在渦輪后面再串聯幾排行星齒輪來提高效率,液壓操縱系統會隨發動機工作的變化而自行操縱行星齒輪,從而實現自動變速變矩。
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