自動變速器(AT) 0 G& G0 _( F, Z# P# ]' {; Z/ @& |
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。 3 V. ]( _4 c& w1 b' o
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▲ 自動變速器的結構
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液力變矩器
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液力變矩器由輸入泵輪,、輸出渦輪,、導輪組成,它通過液壓油將發(fā)動機的動力傳遞給行星齒輪變速器,。當泵輪轉動時,,液壓油被送入渦輪,使渦輪轉動,。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,并產生摩擦,,因此發(fā)動機會繼續(xù)運轉,;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(蠕變現象),。 & S( ?. P4 R% l' ]4 L6 |6 |
另外由于輸入和輸出兩端存在轉速差,會出現扭矩增大的現象,,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,。
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▲ 液力變矩器的工作原理% t; P F# }* D3 J% s3 ~
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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置是,,當轉速增加到與渦輪和泵輪的轉速相同時,,兩者會自動連接,對發(fā)動機的轉矩進行自動傳遞,。 * x* A$ c: t5 O( K+ j+ h5 E
行星齒輪變速器 8 o% h* G$ ~% s9 I8 a' f, E
細微的變速無法在液力變矩器中實現,但可以在行星齒輪變速器中實現。行星齒輪變速器中的一個單元由中央太陽輪,、外側齒圈,、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,。 5 c# `3 q" P! F4 \5 @
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▲ 行星齒輪變速器的結構( y$ x$ b- x5 \- X/ d
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象 ●缺點是結構復雜,,齒輪比計算復雜 3 G( Z5 G2 D- M7 I) L) u. F6 N
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無級變速器(CVT) 6 L8 L: Y) n/ V+ X* W. y5 r& \- w
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,。當改變帶輪的槽寬時,驅動輪和從動輪上傳動帶的回轉半徑隨之改變,,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)動機的運轉和轉速比,,使汽車行駛平滑順暢,。 & c {. u% Q7 i- l6 ~1 v; ~- a+ @
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,,人們在設計汽車時著重考慮的是價格和重量,;而如今,人們更關注汽車的節(jié)能和駕駛的舒適性,。 n J O% H( w E) c' l
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▲ 金屬帶式無級變速器的結構' M B7 ^: b* f- t+ h0 v4 W
金屬帶式CVT的結構:通過改變兩個帶輪之間的槽寬,,改變了驅動輪與從動輪上傳動帶的回轉半徑,達到無級變速的目的,。
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▲ 金屬帶式無級變速器的工作原理
0 f# G! \- y8 c3 ?# k) u 雙離合器自動變速器(DCT) + M, n/ U& f8 j- F# u
雙離合器自動變速器的結構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,,主軸分為奇數擋輸入軸和偶數擋輸入軸兩個系統(tǒng),,通過提前自動轉換離合器設置下一個擋位,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,。 6 {4 p! }' K! P8 A
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,。 ; d' {# J- k* d0 ?
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▲ 雙離合器自動變速器的結構
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雙離合器自動變速器有2個離合器和2個主軸,,相當于是把2個手動變速器組合在一起。
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▲ 雙離合器自動變速器的工作原理
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圖中黑色線條表示輸入軸和輸出軸,,藍色線條表示奇數擋對應的離合器,、擋位及軸,粉色線條表示偶數擋對應的離合器,、擋位及軸,。例如,當掛入3擋行駛時,,離合器中的藍色線條與輸入側的黑色線條接合,,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備,;隨后黑色線條與藍色線條分開,,與粉色線條接合,掛入4擋完成,。 |