|
自动变速器（AT） ( i' t4 c, U s
手动变速器对驾驶员的熟练操作技能要求很高，而自动变速器却不需要太高的操作技能。如今，很多自动挡汽车安装的自动变速器都是通过液压控制的，这种变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成，通过电子控制系统（ECU）和液压来控制变速器，使其自动完成变速。 ( _; x8 n& o6 X: _/ W8 s
液力变矩器起到手动变速器中离合器的功能，同时还有变矩的功能，它能将发动机的动力传递至行星齿轮变速器。 6 r: G( |6 `" z4 D
& C6 k6 _! C+ c0 [- @& P
▲ 自动变速器的结构
# ^2 _, B+ q5 k4 R0 e; e 液力变矩器
7 R0 h+ ~4 F' C' J" F
液力变矩器由输入泵轮、输出涡轮、导轮组成，它通过液压油将发动机的动力传递给行星齿轮变速器。当泵轮转动时，液压油被送入涡轮，使涡轮转动。此时即使踩下制动踏板，泵轮和涡轮之间的液压油仍然继续流动，并产生摩擦，因此发动机会继续运转；而松开制动踏板，即使没有踩下油门踏板，车辆也能缓慢前行（蠕变现象）。 & ]/ @6 l# U4 {8 _- E: r% U
另外由于输入和输出两端存在转速差，会出现扭矩增大的现象，这就是汽车在启动时得到的扭矩大于发动机输出扭矩的原因。 2 F1 L/ p/ Q& Y8 a+ ^/ z7 n5 ?' w
( }6 p: F3 L/ D5 q" r% [: W
$ T" q3 g1 Q: w- m4 p, r# C
▲ 液力变矩器的工作原理
; Q2 D& }! b" B! Z+ C. r 液压油在泵轮和涡轮之间循环，从而使扭矩增大。输入和输出之间存在可随意流动的液压油，因此液力变矩器可以形成自动离合的状态。有些自动变速器的设置是，当转速增加到与涡轮和泵轮的转速相同时，两者会自动连接，对发动机的转矩进行自动传递。
% [8 X, T' O6 H& W1 h3 }% g! o/ w
行星齿轮变速器
6 G0 U& Y$ L' i4 _" `0 C0 S
细微的变速无法在液力变矩器中实现，但可以在行星齿轮变速器中实现。行星齿轮变速器中的一个单元由中央太阳轮、外侧齿圈、太阳轮与齿圈间的行星齿轮及行星架组成。 3 Z3 L& X6 h) Q* V. W$ K. n3 j9 {
行星齿轮变速器通过固定不同的部件，改变输入力和输出力，从而完成变速或倒车操作。行星齿轮变速器利用油压来控制，因此自动变速器中还安装有油压控制机构。 % _" l# L. a9 m- `0 x2 X% ^! h
 ' a/ y" R2 x. L# _6 {, Z
▲ 行星齿轮变速器的结构
7 k6 N3 E4 f! ]" Q7 A, X & o) ?. k+ S( e9 y0 Y5 A- v$ p/ i
行星齿轮变速器的特征： ●改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要 ●传递较大的扭矩 ●将输入轴和输出轴配置在同一轴上 ●将载荷分布到各行星齿轮上，减少磨损和轮齿破裂等现象 ●缺点是结构复杂，齿轮比计算复杂 ! f& ^: H' i `& Z& J! b
6 c+ N( ]( `" i9 s. U* r9 I- l# d
# c/ `; J& L8 J: D s
 ) ^. h' H& _2 P5 b/ R
- F( D; k$ e& \5 f/ N
 5 X0 g* X. x% d* m8 Q
& u8 G& I3 L* {6 P) ^; U) e
无级变速器（CVT）
9 c0 M0 H# ?3 E' T
手动变速器和自动变速器通过齿轮进行逐级变速，而无级变速器通过带轮和传动带可进行无级变速。无级变速器采用传动带和槽宽可变的带轮来传递动力。当改变带轮的槽宽时，驱动轮和从动轮上传动带的回转半径随之改变，即可完成变速。无级变速器的传递效率高，能充分利用发动机的动力，因此既能使汽车行驶保持较大的动力，又能节油降耗；另外它还可以无级控制发动机的运转和转速比，使汽车行驶平滑顺畅。
* J( _5 `0 W6 l
近年，汽车通常采用逐级式和无级式两种变速器配合使用，能够补偿传递至传动带及链条过程中损失的扭矩，同时还能补偿汽车起步时的扭矩。过去，人们在设计汽车时着重考虑的是价格和重量；而如今，人们更关注汽车的节能和驾驶的舒适性。
6 d; G$ f/ P, o8 J# T' V
 9 B/ N# g' E1 c! \& [8 a
▲ 金属带式无级变速器的结构 [2 S. {; d0 n" ?
金属带式CVT的结构：通过改变两个带轮之间的槽宽，改变了驱动轮与从动轮上传动带的回转半径，达到无级变速的目的。 2 ]+ ^: o, e1 B, J
 5 s* T" y2 U! Z9 q
$ }& {( l } U! N" s
5 Q# h2 s6 h- I5 v6 F
▲ 金属带式无级变速器的工作原理$ r; z4 J$ o+ Z. Q# k
双离合器自动变速器（DCT） - H) B2 `( l7 u# i
双离合器自动变速器的结构与手动变速器的一样，都有离合器和齿轮。不同之处在于，双离合器自动变速器中有2个自动离合器，主轴分为奇数挡输入轴和偶数挡输入轴两个系统，通过提前自动转换离合器设置下一个挡位，能够更快地完成变速。双离合器自动变速器中的齿轮通过机械方式完成啮合，提高了变速器的传动效率，同时也降低了油耗。双离合器自动变速器不仅拥有与手动变速器一样的直接加速感，还能节油降耗，因此近年来装载双离合器自动变速器的汽车越来越多。
0 \. p6 }$ d; W( y
半自动变速器也能使离合器操控自动化，但是这种变速器只有1个离合器，因此在变速过程中会有一瞬间失去扭矩的情况出现。 ; g6 c1 H4 d9 l: O/ M& [8 C! r1 K
" u& b% \& I3 F9 U. d/ }* G9 N8 r
▲ 双离合器自动变速器的结构6 K. ~% ~0 ~5 N& ^* y; b' y
双离合器自动变速器有2个离合器和2个主轴，相当于是把2个手动变速器组合在一起。
6 v) |' I7 U+ W+ K
4 \# E% R; v9 E, w4 |6 t
▲ 双离合器自动变速器的工作原理# ~# {5 G6 z0 H* K# _8 H
图中黑色线条表示输入轴和输出轴，蓝色线条表示奇数挡对应的离合器、挡位及轴，粉色线条表示偶数挡对应的离合器、挡位及轴。例如，当挂入3挡行驶时，离合器中的蓝色线条与输入侧的黑色线条接合，粉色线条与黑色线条分开，此时4挡已做好即将与离合器相连的准备；随后黑色线条与蓝色线条分开，与粉色线条接合，挂入4挡完成。 | 
发表于 2022-5-20 10:40:22
