汽車入門基礎(chǔ)知識(shí)CQC變速器結(jié)構(gòu)及種類解析

汽車基礎(chǔ)知識(shí)（銷售）——管理系陳其超六、變速器結(jié)構(gòu)種類解析前面了解到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理，都知道發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是非常高的，如將動(dòng)力直接作用于車輪來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車的話是很不現(xiàn)實(shí)的。為了滿足汽車起步、爬坡、高速行駛等駕駛的需要，變速器應(yīng)運(yùn)而生。（1）為什么變速器是必要的?汽車作為一種交通工具，必然會(huì)有起步、上坡、高速行駛等駕駛需要。而這期間驅(qū)動(dòng)汽車所需的扭力都是不同的，光靠發(fā)動(dòng)機(jī)是無(wú)法應(yīng)付的。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)直接輸出的轉(zhuǎn)矩變化范圍是比較小的，而汽車起步、上坡卻需要大的轉(zhuǎn)矩，高速行駛時(shí)，只需要較小的轉(zhuǎn)矩，。如直接把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車的話，就很難實(shí)現(xiàn)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(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）變速器為什么能變速?變速箱內(nèi)有多個(gè)不同的齒輪，通過(guò)不同大小的齒輪組合一起，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)整。用低轉(zhuǎn)矩可以換來(lái)高轉(zhuǎn)速，用低轉(zhuǎn)速則可以換來(lái)高轉(zhuǎn)矩。變速器的作用主要表現(xiàn)在三方面：第一，改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍；第二，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不變的情況下，實(shí)現(xiàn)汽車倒退行駛；第三，利用空檔，可以中斷發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞，使得發(fā)動(dòng)機(jī)可以起動(dòng)、怠速。（3）變速器有哪些種類?汽車變速器按照操控方式可分為手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器。常見(jiàn)的自動(dòng)變速器主要有三種，分別是液力自動(dòng)變速器(AT)、機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器(CVT)、雙離合器變速器（DSG）。（4）手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)手動(dòng)變速器（ManualTransmission，簡(jiǎn)稱MT），就是必須通過(guò)用手撥動(dòng)變速器桿，才能改變傳動(dòng)比的變速器。手動(dòng)變速器主要由殼體、傳動(dòng)組件（輸入輸出軸、齒輪、同步器等）、操縱組件（換擋拉桿、撥叉等）。（5）手動(dòng)變速器工作原理手動(dòng)變速器的工作原理，就是通過(guò)撥動(dòng)變速桿，切換中間軸上的主動(dòng)齒輪，通過(guò)大小不同的齒輪組合與動(dòng)力輸出軸結(jié)合。從而改變驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。簡(jiǎn)化的手動(dòng)變速器（2檔）（5）手動(dòng)變速器工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸入軸是通過(guò)一根中間軸，間接與動(dòng)力輸出軸連接的。如上圖所示，中間軸的兩個(gè)齒輪（紅色）與動(dòng)力輸出軸上的兩個(gè)齒輪（藍(lán)色）是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)輸出一起轉(zhuǎn)動(dòng)的。但是如果沒(méi)有同步器（紫色）的接合，兩個(gè)齒輪（藍(lán)色）只能在動(dòng)力輸出軸上空轉(zhuǎn)（即不會(huì)帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)）。圖中同步器位于中間狀態(tài)，相當(dāng)于變速器掛了空檔。當(dāng)變速桿向左移動(dòng)，使同步器向右移動(dòng)與齒輪（如圖所示）接合，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)中間軸的齒輪，將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸出軸。（5）手動(dòng)變速器工作原理（5）手動(dòng)變速器工作原理（5）手動(dòng)變速器工作原理一般的手動(dòng)變速器都有好幾個(gè)檔位（如上圖的5檔手動(dòng)變速器），可以理解為在原來(lái)的基礎(chǔ)上添加了幾組齒輪，其實(shí)原理都是一樣的。如當(dāng)掛上1擋時(shí)，實(shí)際上是將（1、2擋同步器）向左移動(dòng)使同步器與1擋從動(dòng)齒輪（圖中①）接合，將動(dòng)力傳遞到輸出軸。R檔（倒車檔）的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪中夾了一個(gè)中間齒輪，就是通過(guò)這個(gè)齒輪實(shí)現(xiàn)汽車的倒退行駛。視頻：手動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)原理解析（6）同步器起什么作用？變速器在進(jìn)行換檔操作時(shí)，尤其是從高檔向低檔的換檔很容易產(chǎn)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(shè)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(huán)等組成，主要是依靠摩擦作用實(shí)現(xiàn)同步。（6）同步器起什么作用？當(dāng)同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低(或升高)到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對(duì)于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時(shí)消失，這時(shí)在作用力的推動(dòng)下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進(jìn)一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過(guò)程。視頻：膜片彈簧離合器結(jié)構(gòu)原理（7）AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理AT自動(dòng)變速箱（液力變矩器式）。它主要由兩大部分構(gòu)成：1、和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接的液力變矩器。2、緊跟在液力變矩器后方的變速機(jī)構(gòu)。（7）AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理液力變矩器一般是由泵輪、定葉輪、渦輪以及鎖止離合器組成的。鎖止離合器的作用是當(dāng)車速超過(guò)一定速度時(shí)，采用鎖止離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速機(jī)構(gòu)直接連接，這樣可以減少燃油消耗。（7）AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理液力變矩器的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出傳遞到變速機(jī)構(gòu)。它里面充滿了傳動(dòng)油，當(dāng)與動(dòng)力輸入軸相連接的泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)通過(guò)傳動(dòng)油帶動(dòng)與輸出軸相連的渦輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞出去。其原理就像一把插電的風(fēng)扇能夠帶動(dòng)一把不插電的風(fēng)扇的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)一樣。（7）AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理AT自動(dòng)變速箱每個(gè)檔位都由一組離合片控制，從而實(shí)現(xiàn)變速功能?，F(xiàn)在的AT自動(dòng)變速箱采用電磁閥對(duì)離合片進(jìn)行控制，使得系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，可靠性更好。AT自動(dòng)變速箱的傳動(dòng)齒輪和手動(dòng)變速箱的傳動(dòng)齒輪并不相同。AT自動(dòng)變速箱采用的是行星齒輪組實(shí)現(xiàn)扭矩的轉(zhuǎn)換。（7）AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理變速箱控制電腦通過(guò)電信號(hào)控制電磁閥的動(dòng)作，從而改變變速箱油在閥體油道的走向。當(dāng)作用在多片式離合片上的油壓達(dá)到致動(dòng)壓力時(shí)，多片式離合片接合從而促使相應(yīng)的行星齒輪組輸出動(dòng)力。（7）AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理行星齒輪組包括行星架、齒圈以及太陽(yáng)輪。當(dāng)上面提到的三個(gè)部件中的一個(gè)被固定后，動(dòng)力便會(huì)在其他兩個(gè)部件之間傳遞。（7）AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理行星齒輪組包括行星架、齒圈以及太陽(yáng)輪。視頻：3種自動(dòng)變速器原理解析（8）CVT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理（8）CVT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理CVT無(wú)級(jí)變速箱的主要部件是兩個(gè)滑輪和一條金屬帶，金屬帶套在兩個(gè)滑輪上。滑輪由兩塊輪盤組成，這兩片輪盤中間的凹槽形成一個(gè)V形，其中一邊的輪盤由液壓控制機(jī)構(gòu)控制，可以視不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行分開與拉近的動(dòng)作，V形凹槽也隨之變寬或變窄，將金屬帶升高或降低，從而改變金屬帶與滑輪接觸的直徑，相當(dāng)于齒輪變速中切換不同直徑的齒輪。兩個(gè)滑輪呈反向調(diào)節(jié)，即其中一個(gè)帶輪凹槽逐漸變寬時(shí)，另一個(gè)帶輪凹槽就會(huì)逐漸變窄，從而迅速加大傳動(dòng)比的變化。（8）CVT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理當(dāng)汽車慢速行駛時(shí)，可以令主動(dòng)滑輪的凹槽寬度大于被動(dòng)滑輪凹槽，主動(dòng)滑輪的金屬帶圓周半徑小于被動(dòng)滑輪的金屬帶圓周半徑，即小圓帶大圓，因此能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩；當(dāng)汽車逐漸轉(zhuǎn)為高速時(shí)，主動(dòng)滑輪的一邊輪盤向內(nèi)靠攏，凹槽寬度變小迫使金屬帶升起，直至最高頂端，而被動(dòng)滑輪的一邊輪盤剛好相反，向外移動(dòng)拉大凹槽寬度迫使金屬帶降下，即主動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑大于被動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑，變成大圓帶小圓，因此能保證汽車高速行駛時(shí)的速度要求。視頻：CVT自動(dòng)變速箱工作原理（9）DSG自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理（9）DSG自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理雙離合變速箱能夠消除換擋時(shí)動(dòng)力傳遞的中斷現(xiàn)象，縮短換擋時(shí)間，同時(shí)換擋更加平順。兩個(gè)離合器與變速箱裝配在同一機(jī)構(gòu)內(nèi)，其中一個(gè)離合器（1）負(fù)責(zé)掛1、3、5和倒擋；另一個(gè)離合器（2）負(fù)責(zé)掛2、4、6擋。當(dāng)駕駛員掛上1擋起步時(shí)，換擋撥叉同時(shí)掛上1擋和2擋，但離合器1結(jié)合，離合器2分離，動(dòng)力通過(guò)1擋的齒輪輸出動(dòng)力，2擋齒輪空轉(zhuǎn)。當(dāng)駕駛員換到2擋時(shí)，換擋撥叉同時(shí)掛上2擋和3擋，離合器1分離的同時(shí)離合器