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变速器形式

变速器,用于转变的转矩及转速,以适应汽车在起步、加速、行驶以及克服各种道路阻碍等不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要。其用于转变发动机曲轴的转矩及转速,主要有:(MT)、自动变速器(AT)、手动/自动变速器、(CVT)。

  手动变速器(MT)

  手动变速器,也称手动档,即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。手动变速器在换档时,必须踩下离合器踏板,方可拨得动变速杆。手动变速器的工作原理就是更换不同大小的被动齿轮来与动力输出轴接合,当降档时,实际上是将被动齿轮切换成了更大的齿轮,根据杠杆原理,此时变速器输出的转速就会相对降低,但转矩增大;反之,如果是升档,则实际上是被动齿轮切换为小齿轮,此时变速器输出的转速就会提高,但转矩会减小。轿车手动变速器通常带同步器,这样可使换档方便、动力传递直接、动力响应迅速、比较省油、噪声也小。

  手动换档变速器一般有4档、5档到16档等多种档位,这档位是指汽车的前进档,不包含倒档。轿车、客车和中型以下的货车常用4档到6档的变速器,越野车和重型货车常用8档到16档的变速器,以适应各种复杂的工况。手动档变速器的表达方式是:6档手动变速器,或简写为M6。[2]  

  自动变速器(AT)

  自动变速器,利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。

  一般来讲,汽车上常用的自动变速器有以下几种类型:液力自动变速器、液压传动自动变速器、电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中,最常见的是液力自动变速器。液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成,主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化,自动地进行换档。

  目前个别高级轿车已使用7档的自动变速器。自动变速器的表达方式是:5档自动变速器,或简写为A5。

  自动变速器中有许多离合器片,几乎每个档位都有一组离合器片,而这些离合器片受控制机构的驱动进行分离和接合,从而实现变速。自动变速器中的控制机构基本都是液压式的,其中设计了许多阀门,当油压升高后会自动顶开一些阀门,然后这些油就会驱动某些离合器片动作。设计师将车速、节气门开度等各种信息作为控制油压升高或降低的输入信号,当车速、节气门开度变化时,它便会自动切换到不同的档位。现在不少自动变速器采用电磁阀代替复杂的液压阀,可以利用车速、节气门开度等信息来直接控制多片离合器动作,从而实现自动变速的目的。值得一提的是,自动变速器中的齿轮和手动变速器中的齿轮大相径庭,它们是采用行星齿轮的方式组合,利用控制某个行星齿轮的转动就可实现不同的转速输出,当然也包括反转。各齿轮或固定或转动,都是根据电脑计算或根据车速指令自动靠液压完成的。

  手动/自动变速器

  手动/自动变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出,称为Tiptronic,它可使高性能跑车不必受限于传统的自动档束缚,让驾驶者也能享受手动换档的乐趣。此型车在其档位上设有“+”、“-”选择档位。在D档时,可自由变换降档(-)或加档(+),如同手动档一样。

  驾驶者可以在入弯前像手动档般地强迫降挡减速,出弯时可以低中档加油出弯。

  现在的自动档车的方向盘上又增加了“+”、“-”换档按钮,驾驶者就能手不离开方向盘加减档。

  无级变速器(CVT)

  无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的,因此,要比传统自动变速器结构简单,体积更小,它的变速已超越了档位数的概念。另外,它可以自由改变传动比,从而实现全程无级变速,使汽车的车速变化平稳,没有传统变速器换档时那种“顿”的感觉。无级变速器属于自动变速器的一种,但它能克服普通自动变速器“突然换档”、油门反应慢、油耗高等缺点,但同时也缺少了驾驶乐趣,它的维修费用也相对较高。

  无级变速器的主要部件是两个滑轮和一条金属带,金属带套在两个滑轮上。滑轮由两块轮盘组成,这两片轮盘中间的凹槽形成一个V 形,其中一边轮盘由液压控制机构操纵,可以视不同的发动机转速,进行分开与拉近的动作,V 形凹槽也随之变宽或变窄,将金属带升高或降低,从而改变金属带与滑轮接触的直径,相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节,即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时,另一个带轮凹槽就会逐渐变窄,从而迅速加大传动比的变化。当汽车慢速行驶时,可以令主动滑轮的凹槽宽度大于被动滑轮凹槽,主动滑轮的金属带圆周半径小于被动滑轮的金属带圆周半径,即小圆带大圆,因此能传递较大的转矩;当汽车逐渐转为高速时,主动滑轮的一边轮盘向内靠拢,凹槽宽度变小迫使金属带升起,直至最高顶端,而被动滑轮的一边轮盘刚好相反,向外移动拉大凹槽宽度迫使金属带降下,即主动滑轮金属带的圆周半径大于被动滑轮金属带的圆周半径,变成大圆带小圆,因此能保证汽车高速行驶时的速度要求。
 

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