汽車變速器結構種類解析
汽車變速器結構種類解析
為什麽變速器是必要的?
汽車作為壹種交通工具,必然會有起步、上坡、高速行駛等駕駛需要。而這期間驅動汽車所需的扭力都是不同的,光靠發動機是無法應付的。因為發動機直接輸出的轉矩變化範圍是比較小的,而汽車起步、上坡卻需要大的轉矩,高速行駛時,只需要較小的轉矩,如直接把發動機的動力來驅動汽車的話,就很難實現汽車的起步、上坡或高速行駛。另外,汽車需要倒車,也必須要用到變速器來實現。
變速器為什麽能變速?
變速器為什麽可以調整發動機輸出的轉矩和轉速呢?其實這裏蘊含了齒輪和杠桿的原理。變速箱內有多個不同的齒輪,通過不同大小的齒輪組合壹起,就能實現對發動機轉矩和轉速的調整,用低轉矩可以換來高轉速,用低轉速則可以換來高轉矩。
變速器的作用主要表現在三方面:第壹,改變傳動比,擴大驅動輪的轉矩和轉速的變化範圍;第二,在發動機轉向不變的情況下,實現汽車倒退行駛;第三,利用空檔,可以中斷發動機動力傳遞,使得發動機可以起動,怠速。
變速器有哪些種類?
汽車變速器按照操控方式可分為手動變速器和自動變速器。常見的自動變速器主要有三種,分別是液力自動變速器(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、雙離合器變速器(DSG)。
手動變速器的結構
手動變速器(Manual Transmission,簡稱MT),就是必須通過用手撥動變速器桿,才能改變傳動比的變速器,手動變速器主要由殼體、傳動組件(輸入輸出軸、齒輪、同步器等)、操縱組件(換擋拉桿、撥叉等)。
手動變速器工作原理
手動變速器的工作原理,就是通過撥動變速桿,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。下面先看壹下簡化的手動變速器(2檔)的構造圖。
壹般的手動變速器都有好幾個檔位(如上圖的5檔手動變速器),可以理解為在原來的基礎上添加了幾組齒輪,其實原理都是壹樣的。如當掛上1擋時,實際上是將(1、2擋同步器)向左移動使同步器與1擋從動齒輪(圖中①)接合,將動力傳遞到輸出軸。細心的朋友會發現,R檔(倒車檔)的主動齒輪和從動齒輪中夾了壹個中間齒輪,就是通過這個齒輪實現汽車的倒退行駛。
同步器起什麽作用?
變速器在進行換檔操作時,尤其是從高檔向低檔的換檔很容易產生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了避免齒間沖擊,在換檔裝置中都設置同步器。
同步器有常壓式和慣性式兩種,目前大部分同步式變速器上采用的是慣性同步器,它主要由接合套、同步鎖環等組成,主要是依靠摩擦作用實現同步。
當同步鎖環內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸後,在摩擦力矩的作用下齒輪轉速迅速降低(或升高)到與同步鎖環轉速相等,兩者同步旋轉,齒輪相對於同步鎖環的轉速為零,因而慣性力矩也同時消失,這時在作用力的推動下,接合套不受阻礙地與同步鎖環齒圈接合,並進壹步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。