自動變速器(AT) 6 H0 z+ Y& p+ S: K- Q( m
手動變速器對駕駛員的熟練操作技能要求很高,,而自動變速器卻不需要太高的操作技能,。如今,,很多自動擋汽車安裝的自動變速器都是通過液壓控制的,,這種變速器主要由液力變矩器和行星齒輪變速器組成,,通過電子控制系統(tǒng)(ECU)和液壓來控制變速器,,使其自動完成變速,。
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液力變矩器起到手動變速器中離合器的功能,,同時還有變矩的功能,,它能將發(fā)動機的動力傳遞至行星齒輪變速器,。
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▲ 自動變速器的結(jié)構(gòu)
4 [% t% X/ r: r: }/ T* j3 M 液力變矩器
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液力變矩器由輸入泵輪、輸出渦輪,、導(dǎo)輪組成,,它通過液壓油將發(fā)動機的動力傳遞給行星齒輪變速器。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)動時,,液壓油被送入渦輪,,使渦輪轉(zhuǎn)動。此時即使踩下制動踏板,,泵輪和渦輪之間的液壓油仍然繼續(xù)流動,,并產(chǎn)生摩擦,因此發(fā)動機會繼續(xù)運轉(zhuǎn),;而松開制動踏板,,即使沒有踩下油門踏板,車輛也能緩慢前行(蠕變現(xiàn)象),。
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另外由于輸入和輸出兩端存在轉(zhuǎn)速差,,會出現(xiàn)扭矩增大的現(xiàn)象,這就是汽車在啟動時得到的扭矩大于發(fā)動機輸出扭矩的原因,。 2 v, e% ~% m" p2 _( x1 `5 q8 h
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▲ 液力變矩器的工作原理
/ R/ P7 ^. v3 r5 B; ]" L1 w' D1 ^ 液壓油在泵輪和渦輪之間循環(huán),,從而使扭矩增大。輸入和輸出之間存在可隨意流動的液壓油,,因此液力變矩器可以形成自動離合的狀態(tài),。有些自動變速器的設(shè)置是,當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到與渦輪和泵輪的轉(zhuǎn)速相同時,,兩者會自動連接,,對發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩進行自動傳遞,。
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行星齒輪變速器
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細(xì)微的變速無法在液力變矩器中實現(xiàn),但可以在行星齒輪變速器中實現(xiàn),。行星齒輪變速器中的一個單元由中央太陽輪,、外側(cè)齒圈、太陽輪與齒圈間的行星齒輪及行星架組成,。
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行星齒輪變速器通過固定不同的部件,,改變輸入力和輸出力,從而完成變速或倒車操作,。行星齒輪變速器利用油壓來控制,,因此自動變速器中還安裝有油壓控制機構(gòu)。
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▲ 行星齒輪變速器的結(jié)構(gòu); Q; a% ~2 _# s* ~* l7 w
行星齒輪變速器的特征: ●改變傳動比,,滿足不同行駛條件對牽引力的需要 ●傳遞較大的扭矩 ●將輸入軸和輸出軸配置在同一軸上 ●將載荷分布到各行星齒輪上,,減少磨損和輪齒破裂等現(xiàn)象 ●缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,齒輪比計算復(fù)雜 0 o) X7 `4 s5 u, H# P
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無級變速器(CVT)
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手動變速器和自動變速器通過齒輪進行逐級變速,,而無級變速器通過帶輪和傳動帶可進行無級變速,。無級變速器采用傳動帶和槽寬可變的帶輪來傳遞動力。當(dāng)改變帶輪的槽寬時,,驅(qū)動輪和從動輪上傳動帶的回轉(zhuǎn)半徑隨之改變,,即可完成變速。無級變速器的傳遞效率高,,能充分利用發(fā)動機的動力,,因此既能使汽車行駛保持較大的動力,又能節(jié)油降耗,;另外它還可以無級控制發(fā)動機的運轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速比,,使汽車行駛平滑順暢。 4 K/ K/ x% b- V8 ^$ ^4 p2 X
近年,,汽車通常采用逐級式和無級式兩種變速器配合使用,,能夠補償傳遞至傳動帶及鏈條過程中損失的扭矩,同時還能補償汽車起步時的扭矩,。過去,,人們在設(shè)計汽車時著重考慮的是價格和重量;而如今,,人們更關(guān)注汽車的節(jié)能和駕駛的舒適性,。 6 W) B! @, D4 n7 q$ G& x: z% q
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▲ 金屬帶式無級變速器的結(jié)構(gòu)
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金屬帶式CVT的結(jié)構(gòu):通過改變兩個帶輪之間的槽寬,改變了驅(qū)動輪與從動輪上傳動帶的回轉(zhuǎn)半徑,,達(dá)到無級變速的目的,。 & M$ }# @" ]( `' P
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▲ 金屬帶式無級變速器的工作原理, X5 m- M G- m5 e w& z$ x
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雙離合器自動變速器(DCT)
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雙離合器自動變速器的結(jié)構(gòu)與手動變速器的一樣,都有離合器和齒輪,。不同之處在于,,雙離合器自動變速器中有2個自動離合器,,主軸分為奇數(shù)擋輸入軸和偶數(shù)擋輸入軸兩個系統(tǒng),通過提前自動轉(zhuǎn)換離合器設(shè)置下一個擋位,,能夠更快地完成變速,。雙離合器自動變速器中的齒輪通過機械方式完成嚙合,提高了變速器的傳動效率,,同時也降低了油耗,。雙離合器自動變速器不僅擁有與手動變速器一樣的直接加速感,還能節(jié)油降耗,,因此近年來裝載雙離合器自動變速器的汽車越來越多,。 c! Q: }: m% Z. I7 G/ [
半自動變速器也能使離合器操控自動化,但是這種變速器只有1個離合器,,因此在變速過程中會有一瞬間失去扭矩的情況出現(xiàn),。
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▲ 雙離合器自動變速器的結(jié)構(gòu)8 M4 e. ~: ]4 }, h& N1 V
雙離合器自動變速器有2個離合器和2個主軸,相當(dāng)于是把2個手動變速器組合在一起,。 , z1 K: y0 E) [5 m' y! ]" `
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▲ 雙離合器自動變速器的工作原理4 J1 e) p0 t% K; \9 _
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圖中黑色線條表示輸入軸和輸出軸,,藍(lán)色線條表示奇數(shù)擋對應(yīng)的離合器,、擋位及軸,,粉色線條表示偶數(shù)擋對應(yīng)的離合器、擋位及軸,。例如,,當(dāng)掛入3擋行駛時,離合器中的藍(lán)色線條與輸入側(cè)的黑色線條接合,,粉色線條與黑色線條分開,,此時4擋已做好即將與離合器相連的準(zhǔn)備;隨后黑色線條與藍(lán)色線條分開,,與粉色線條接合,,掛入4擋完成。 |