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1、 咱由 （汽車行業(yè)）唇齒相依一 —汽車的變速箱原理全解 析 20XX年XX月 多年的企業(yè)咨詢豉問經(jīng)驗.經(jīng)過實戰(zhàn)驗證可以落地機行的卓越管理方案，值得您下載擁有 唇齒相依 —— 汽車的變速箱原理全解析 2008-5-814:37:05 來源 :奧杰汽車網(wǎng)編輯 :yaya 上期我

2、們了解了普通手動變速箱的基本原理和和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的對應關(guān)系，這期我們繼續(xù)對變 速箱進行分析和探討，不過這期主角其智能化程度相對來說要高壹些，因此你需要仔細地閱 讀了。 順序式手動變速箱 —— SMG 如果你是個不折不扣的賽車迷，就不難發(fā)現(xiàn)車手在比賽時操縱的變速箱擋位布置大多數(shù)且非 傳統(tǒng)的“H式，取而代之的是前進、后退，或者 藏”在方向盤后的撥片式換擋方式，即頂序 式變速箱。 撥片式換擋其實和通常的變速桿換擋在功能上大同小異，只是它采用電子而非機械地傳遞換 擋信號。所以順序式變速箱仍舊屬于手動變速箱范疇，只是它的變速箱內(nèi)部變速（換擋）撥 叉和傳統(tǒng)手動變速箱的變速撥叉有區(qū)別 ——

3、傳統(tǒng)手動變速箱的每個變速撥叉位置相對自由， 而順序式變速箱的每個變速撥叉由壹根帶有螺旋槽的變速軸聯(lián)結(jié)在壹起。當變速桿或者變速 撥片向前、向后移動時，聯(lián)結(jié)變速撥叉的變速軸也隨之轉(zhuǎn)動相應的角度，這種扭轉(zhuǎn)促使軸上 的螺旋槽帶動變速撥叉向前或后移動。因此，每壹次換擋就會使變速軸旋轉(zhuǎn)壹定的角度，且 帶動所有的變速撥叉同時動作。 固然，操作順序式變速箱時你不能從壹擋直接升三擋，而是必須壹擋壹擋向上銜接。賽車手 靠雙擊方向盤后的撥片來實現(xiàn)空擋且切斷動力換入下壹擋，這樣的換擋方式比普通的變速桿 換擋更加迅速。所以目前越來越多的普通轎車也采用這壹設計，如三菱 Outlander 、雪鐵龍 C3

4、、雷克薩斯 IS300 、寶馬 6 系等等。 自動變速箱 —— AT 相對于手動變速箱來說， 自動變速箱在操作和基本構(gòu)造上有很大的差別。 例如在起動汽車時， 你不用踩離合器踏板再轉(zhuǎn)動電門，因為自動變速箱根本不需要傳統(tǒng)意義上的腳踩式離合器， 取而代之的是液力變矩器。 液力變矩器主要由泵輪、渦輪以及固定不動的導輪組成。變矩器正常工作時，轉(zhuǎn)動的泵輪通 過油腔內(nèi)的循環(huán)油將轉(zhuǎn)矩傳遞到渦輪上礴變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況 下，隨著，吊輪轉(zhuǎn)速的不同 ‘具體表現(xiàn)為汽繩的行駛速度）而改變渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩值，在循環(huán) 油流動的過程中，固定不動的導輪給渦輪傀個作用力矩，使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩不同

5、于泵輪輸入 的轉(zhuǎn)矩。 液力變矩器雖然能在壹定范圍內(nèi)自動地、無級地改變轉(zhuǎn)矩比和傳動比，但卻存在著變矩能力 和效率之間的矛盾，這很難滿足汽車的使用要求，故目前的自動變速箱廣泛采用液力變矩器 和齒輪相結(jié)合的形式。如果將自動變速箱拆開，你會發(fā)現(xiàn)壹套煩瑣而復雜的機構(gòu) “擠 ”在壹個 不大的箱體里，而機構(gòu)的中心就是壹套行星齒輪系．在自動變速箱中，僅通過壹套行星齒輪 系便能提供所有的變速比壹這聽起來似乎有些神奇，不過自動變速箱的復雜程度的確是手動 變速箱無法比擬的 —— 因為齒輪太多了！ 任何行星齒輪系都是由三個主要部分構(gòu)成，即太陽輪、行星輪以及環(huán)形齒圈。它們都能在適 當?shù)奈恢帽绘i止，同時

6、更為重要的是其中任何壹部分也都能作為動力的輸入或者輸出端。如 果將其中的任意倆部分鎖止，它就會產(chǎn)生 1:1 的速比，不過自動變速箱究竟是怎樣實現(xiàn)壹套 齒輪機構(gòu)所需要的各級變速比的呢？這里我們通過壹套行星齒輪系來說明，其中最外邊的環(huán) 形齒圈齒數(shù)為 75，最里面的太陽輪齒數(shù)為 25。 下表顯示了齒輪系中不同機構(gòu)分別起到出入、鎖止作用時，所產(chǎn)生的不同變速比。表中顯示 了倆個前進擋和壹個倒擋，如需產(chǎn)生更多的變速比，就需要增加不同齒數(shù)的行星齒輪將它們 聯(lián)合在壹起，使它們由上壹級的輸出端變?yōu)橄乱技壍妮斎攵?。因此，自動變速箱的總傳動? 為液力變矩器的變矩系數(shù)和行星齒輪系變速比的乘積，其中變矩系

7、數(shù)是無級的，而齒輪系的 變速比是有級的，同時行星齒輪變速箱能夠由駕駛員直接操縱也能夠由變速箱自動選擇擋 位。有了上述二者的配合運轉(zhuǎn)，變速箱在行車過程中也就達到了自動升、降擋的作用。 半自動變速箱 —— AMT 半自動變速箱實際是由普通手動變速箱派生出的壹種形式。其實將它稱為非離合手動變速箱 更為確切。 半自動變速箱沒有行星齒輪和變矩器， 和普通手動變速箱結(jié)構(gòu)壹樣， 它有中間軸、 輸出軸、 離合器和變速撥叉等。 這種變速箱通常有三種換擋方式， 其中倆種采用撥片式換擋， 第三種則采用傳統(tǒng)換擋桿的形式（回顧前面提到的順序式變速箱，這就是為什么你且不能從 換擋桿或者換擋撥片來判斷它是什

8、么形式的變速箱） ,SMG 和 AMT 壹樣都沒有離合器踏板。 那么半自動變速箱是怎樣工作的呢？以第壹種和第二種撥片換擋形式為例，當你撥動換擋撥 片時，壹套液力裝置用來分離離合器，在其接合之前推動變速撥叉選取下壹級擋位齒輪。由 于系統(tǒng)采用諸如節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器等設備來采集換擋信號，通過 ECU 直接控制其換擋動作， 所以它比普通手動變速箱的人為換擋迅速且平順。 第三種變速桿形式， 除了同樣采用液力裝置外，仍增設了和換擋桿連接的 “霍爾 ”傳感器。通過這種方式，人為的 換擋動作能夠由此傳感器來采集，且通過和電腦配合來控制離合器 “離合 ” 。因此，除了不用 踩離合器

9、踏板外，我們?nèi)阅芟衿胀ǖ?“手動換擋 ”壹樣來駕駛我們的車輛。目前隸屬于意大利 菲亞特集團的瑪涅蒂 — 馬瑞利 X 公司就是世界上先進的 AMT 供應商， 像自主品牌奇瑞 QQ3 就裝備了它供應的 AMT 變速箱。 無級變速箱 —— CVT 無級變速箱這壹理念最早由荷蘭達夫（ DAF）卡車X公司于1958年首先提出。起初， CVT 只是應用在壹些小排量的倆沖程機動車上，直到 2005 年當日產(chǎn)汽車 X 公司在旗下的轎車和 SUV 上推出 “無沖擊變速 ”這壹概念的變速箱時， 無級變速箱即口汀才得以真正在量產(chǎn)車上采 用。除了結(jié)構(gòu)上的簡單外，無級變速箱仍有壹個最大的優(yōu)勢在于：它能夠通

10、過不間斷地連續(xù) 變速來獲得發(fā)動機的最大扭矩。因此，無級變速箱能使發(fā)動機總是處于最佳工作狀態(tài)。在此 插句題外話 — 1994 年國際汽聯(lián)禁止在 Fl 比賽中采用無級變速箱，原因很簡單，就是因為它 能讓賽車太過于 “瘋狂 ”! 所謂無級變速，簡而言之就是力矩傳遞無頓挫感的變速。無級變速箱的原理其實比想像的要 簡單，沒有互相嚙合的齒輪，沒有離合器，沒有摩擦盤等等，取而代之的是 “倆輪壹帶 ”機構(gòu)。 “倆輪壹帶 ” 結(jié)構(gòu)傳遞著動力，不過結(jié)構(gòu)其實很簡單 無級變速箱究竟是如何工作的呢？絕大多數(shù) CVT 是由倆個可變半徑滑輪和壹條鋼芯橡膠帶 組成。 其中壹個滑輪和發(fā)動機飛輪相聯(lián)， 而另壹個則

11、和輸出軸相聯(lián)， 它們之間通過皮帶聯(lián)結(jié)。 倆個滑輪通過轉(zhuǎn)動力大小的變化來改變幾何半徑。發(fā)動機端滑輪旋轉(zhuǎn)得越快，它的半徑就越 ??； 輸出端旋轉(zhuǎn)得越快， 它的半徑就越大。 在它們自動運轉(zhuǎn)的過程中， 滑輪的半徑由壹套 ECU 控制的液壓活塞來改變。滑輪本身由壹根帶有壹對圓錐楔結(jié)構(gòu)的花鍵軸構(gòu)成。當這對圓錐楔 越接近，纏繞在它們上面的皮帶旋轉(zhuǎn)半徑就越大；同理，當它們隔得越開，纏繞在它們上面 的皮帶的旋轉(zhuǎn)半徑就越小。 根據(jù)上壹期介紹的齒輪嚙合原理，如果飛輪端滑輪半徑大而輸出端滑輪半徑小，那么就相當 于齒輪變速箱的低速擋。當汽車開始加速，倆個滑輪通過皮帶不斷地改變旋轉(zhuǎn)半徑，最終使 飛輪端半徑最大而輸出端半徑最小。通過這樣的方式便能達到連續(xù)無級的變速。下面的示意 圖便是 CVT 的基本結(jié)構(gòu)。不過隨著技術(shù)的不斷進步，目前 CVT 中的橡膠帶已由鋼帶代替， 其好處在于防止打滑，能夠避免由于磨損的原因造成的驅(qū)動帶斷裂，如日產(chǎn)奇駿、天籟，以 及奧迪 A6 都采用了可靠的鋼帶式 CVT 。