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变速箱工作原理你了解多少?

添加时间:2020-04-16  点击量:161

导读

变速箱大家都知道,但是关于不同变速箱的工作原理你又了解多少呢。变速箱工作原理不同,也给用户带来了不同的使用体验。今天小编就带大家了解汽车重要组成——变速箱。

液力自动变速箱(AT)


液力自动变速箱通过液力传动和行星齿轮组合的方式来实现自动变速,一般由液力变矩器、行星齿轮机构、换档执行机构、换档控制系统、换挡操纵机构等装置组成,


根据驱动方式的不同,又可分为前置后驱型和前置前驱型


AT不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。但缺点也多,一是对速度变化反应较慢,没有手动变速箱灵敏;二是费油不经济,传动效率低变矩范围有限,近年引入电子控制技术部分改善了这方面的问题;三是机构复杂,修理困难。在液力变扭器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。另外,如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。如果拖运故障车,要注意使驱动轮脱离地面,以保护自动变速箱齿轮不受损害。


机械式无级自动变速箱(CVT)


机械式无级自动变速箱的特点是变速比不是间断的点,而是一系列连续的值,从而能更好地协调车辆外界行驶条件与发动机负载,可充分发挥发动机潜力,提高整车燃料经济性,它使汽车具有没有漏洞的牵引性能,从而显著地提高整车性能。目前多采用钢带或链条传动方式进行动力传递,其典型结构


由于AMT能在现生产的手动波基础上进行改造,生产继承性好,投入的费用也较低,容易被生产厂接受。AMT的核心技术是微机控制,电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。


双离合器自动变速箱(DCT)


双离合器自动变速箱采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。DCT综合了AT和AMT的优点,传动效率高、结构简单、生产成本较低,不仅保证了汽车的动力性和经济性,而且极大地改善了汽车运行的舒适性。


液力自动变速箱工作原理


液力变矩器(Torque Converter,简称TC)位于液力自动变速箱最前端,安装在发动机的飞轮上,其作用与汽车中的离合器相似,并能根据汽车行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和转矩比,具有一定的减速增矩功能。目前广泛采用由泵轮、涡轮和导轮组成的三元件闭锁式综合液力变矩器


如图6所示,泵轮与变矩器外壳连为一体,是主动元件;涡轮通过花键与输出轴相连,是从动元件;导轮置于泵轮和涡轮之间,通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。


发动机启动后,曲轴通过飞轮带动泵轮旋转,因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出;这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度,又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片,推动涡轮与泵轮同方向转动。


从涡轮流出工作液的速度可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的切向速度与随涡轮一起转动的圆周速度的合成。当涡轮转速比较小时,从涡轮流出的工作液是向后的,工作液冲击导轮叶片的前面。因为导轮被单向离合器限定不能向后转动,所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片,促进泵轮旋转,从而使作用于涡轮的转矩增大。


随着涡轮转速的增加,圆周速度变大,当切向速度与圆周速度的合速度开始指向导轮叶片的背面时,变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时,工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转,所以在工作液的带动下,导轮沿泵轮转动方向自由旋转,工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时,变矩器不产生增扭作用(这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况)。


液力变矩器靠工作液传递转矩,比机械变速器的传动效率低。在液力变矩器中设置锁止离合器,可以在高速工况下将泵轮与涡轮锁在一起,实现动力直接传递,提高变矩器的传动效率。


行星齿轮变速器工作原理


液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩,但变矩比不大,变速范围不宽,远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩,扩大其变速范围,提高汽车的适应能力,在液力变矩器后面装有辅助变速器,多采用行星齿轮机构。


行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成.行星排的多少与档数的多少有关。


行星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离器。


换挡离合器为湿式多片离合器,当液压使活塞把主动片和从动片压紧时,离合器接合;当工作液从活塞缸排出时,回位弹簧使活塞后退,使离合器分离。


换挡制动器通常有两种形式:一种是湿式多片制动器,其结构与湿式多片离合器基本相同,不同之处是制动器用于连接转动件和变速器壳体,使转动件不能转动。换挡制动器的另一形式是外束式带式制动器。


行星齿轮变速器的单向离合器与液力变矩器中的单向离合器结构相同。


液力机械自动变速箱的自动控制


液力机械自动变速箱的自动控制系统通常由供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换档品质控制等部分组成。


供油部分根据节气门开度和选挡杆位置的变化,将油泵输出油压调节至规定值,形成稳定的工作液压。


在液控液动自动变速器中,参数调节部分主要有节气门压力调节阀(简称节气门阀)和速控调压阀(又称调速器)。节气门压力调节阀使输出液压的大小能够反映节气门开度;速控调压阀使输出液压的大小能够反映车速的大小。


换挡时刻控制部分用于转换通向各换挡执行机构(离合器和制动器)的油路,从而实现换挡控制。

锁定信号阀受电磁阀的控制,使液力变矩器内的锁止离合器适时地接合与分离。换挡品质控制部分的作用是使换挡过程更加平稳柔和。


其它自动变速箱工作原理



机械式无级自动变速箱工作原理


机械式无级自动变速箱将发动机动力经钢带和两个锥轮的槽传递,由初级轮传递到次级轮,再经主减速器传递至驱动车轮,实现动力的传递。由于两皮带轮的中心距是固定的,但其轮在轴上的轴向距离是可变的,因此钢带与带轮的接触半径是变化的,因此传动比是无级可调的,如图8所示。(CVT工作原理)


一般CVT可提供的变化范围是4.69~0.44左右,故它不能满足整车传动比变化范围的要求,所以在CVT之后需要加装主减速器,以便进一步减速增矩。


电控机械自动变速箱工作原理


电控机械自动变速箱中,驾驶员通过加速踏板和选择器(包括选挡范围、换挡规律、巡航控制等)向微控制器表达意图,大量传感器时刻掌握车辆状态,微机按存储在其中的最佳程序(最佳换挡规律、离合器最佳接合规律、发动机油门自适应调节规律)对油门开度、离合器接合以及换挡三者进行控制,实现最佳匹配,从而获得优良的行驶性能、平稳起步性能和迅速换挡的能力

双离合器自动变速箱工作原理


双离合器自动变速箱将变速器按奇、偶数分别布置在与两个离合器所连接的两个输入轴上, 通过离合器的交替切换完成换挡过程,实现了不中断动力换挡。


当变速器运作时,一组齿轮被啮合,而接近换挡时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态。当换挡时,一台离合器将使用中的齿轮分离,同时另一台离合器啮合已被预选,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,从而不会出现动力中断的状况。为配合以上运作,DCT的传动轴运动时被分为两部分,一为实心的传动轴,另一为空心的传动轴。实心的传动轴连接了1、3、5及倒挡,而空心的传动轴则连接2、4及6挡,两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作,引擎动力便会由其中一根传动轴做出无间断的

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