万向传动装置的作用(万向传动装置的作用和组成)

  

  变速器作为汽车动力系统最重要的组成之一,其主要作用是改变汽车的行驶速度和汽车驱动轮上的扭矩大小,并且实现倒挡和空挡。发动机的输出转速非常高,而最大功率及最大扭矩会在一定的转速区间出现,变速器在发动机和车轮之间产生不同的变速比,用以发挥出发动机的最佳性能。变速器不仅直接关系着汽车的操控性、经济性和驾乘人员的舒适性,同样对车辆的可靠性有着重要的影响。汽车变速器按操纵方式可以大致分为手动变速器、自动变速器、手动/自动变速器、无级变速器和双离合变速器五大类。

  

一、手动变速器

  

  

  

今年年底,采用魂动设计的全新马自达MX-5 RF即将进入中国,它搭载了一款2.0L自然吸气发动机,与之匹配的是6挡手动变速器。

  

手动变速器(简称MT)。即驾驶者通过拨动变速器操纵杆,改变变速器的齿轮啮合位置从而组成不同的挡位。车辆刚起步时,由于本身质量较大,惯性也较大,使其运动将使用较大的力,根据杠杆原理用半径最长扭力最大的低速档大直径齿轮把发动机扭力放大,协助车辆开始向前行驶。车辆开始行驶后,由于惯性将保持向前方移动,用较小的扭力即可让车辆继续向前行驶,所以改换入齿轮半径较小齿轮比小,扭力放大倍数较小但旋转转速较快的小齿轮高速档,即可用较少的发动机转速达到相同的车速来省油,或让车速更快。通常,驾驶员通过踩离合器踏板和操纵换挡杆可以在任何档位间进行选择。也有少数手动变速器,如摩托车变速器,某些赛车变速器,只允许顺序换挡,这些变速器被称为顺序换挡变速器。

  优点:

手动变速器的结构简单、技术成熟,所以它的故障率比较低,维修费用要比自动变速器要低,相对来说物美价廉,性价比高;操控性强,可以享受驾驶的乐趣;传递效率高;挡位清晰;燃油经济性不错。

  缺点:

手动变速器必须与离合器结合进行换挡,对驾驶员要求较高,负担比较重,尤其在城市中遇到堵车时,需要频繁换挡,会让人感觉很烦、很累;操纵方便性差,对于新手而言,控制不好会出现熄火、拖挡的情况,长时间会对变速器造成损害;换挡的冲击比较大,对驾驶的舒适性有一定的影响。

随着人们对汽车驾驭简化的要求不断提高,手动变速器的市场受到了很大的冲击。但手动变速器由于机械可靠性高、结构简单、动力性好这些原因,依然是变速器领域重要的组成部分。

二、自动变速器

是指在车辆行驶过程中可以自动改变齿轮传动比的汽车变速器,从而使驾驶员不必手动换档。现如今,自动变速器已经成为了主流。随着技术的进步,自动变速器已经克服了以往的不足,在油耗、动力传递性能、可靠性、制造成本方面有了长足的进步,所以说目前国内自动变速器很受欢迎。自动变速器常见的有四种型式:分别是液力自动变速器、电控机械式自动变速器、机械式无级变速器、双离合自动变速器。

  01

  液力自动变速器

  

  

万向传动装置的作用(万向传动装置的作用和组成)

  

液力自动变速器(简称AT),是目前汽车自动变速器的主流,应用最为广泛。AT传动系统是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中,液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,它直接输入发动机动力,并传递扭矩,同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率,液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要,例如停泊、后退等,所以还设有干预装置(即手动拨杆),标志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前进位),另在前进位中还设有“2”和“1”的附加挡位,用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段,只有在规定的变速区段内才是无级的,因此AT实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。

  优点:

不需踩着离合器换挡、挡位变化少、操作简便;连接平稳、乘坐舒适性高;技术成熟,广泛应用于各种车型。

  缺点:

对速度变化反应不及自动变速器灵敏;传动效率不高,变矩范围有限,自动挡车型油耗明显高于手动挡;结构复杂,修理困难,保养成本高;可靠性不及手动变速器。

  02

  电控机械式自动变速器

  

  

第一台使用AMT变速器的民用车就是法拉利F355

  

电控机械式自动变速器(简称AMT)。是在手动变速器的原有基础上加装了微机控制的自动操纵系统,以此改变原来的手动操作系统。AMT的基础是一台手动变速箱,所以换挡时一样会有离合器分离、油门离合配合的动作。如果在换挡过程,电脑控制元件和油门没有配合好,就会有明显的顿挫感,甚至出现动力短暂中断,感觉油门踩空的现象。因此,搭载AMT变速箱的都是以经济车型为主,几万块的车,还不用踩离合,将就一下吧。凡事都有两面性,不过AMT的这两面尤为极端,一面是奇瑞QQ,一面是兰博基尼Aventador。事实上,AMT最早来源于F1,早在80年代,F1赛车就看中AMT比MT换挡时间更短的优点,实现方向盘换挡。超级跑车都是AMT的忠实粉丝,第一台使用AMT变速箱的民用车就是法拉利F355,后续的F360、F430、599GTB等车型,也一直搭载AMT变速箱。

  优点:

  结构简单,体积小,重量轻;传动效率高,油耗低,经济性好。

  缺点:

换挡有顿挫感,特别是低速挡顿挫感明显;换挡过程需要切断动力,对车辆安全性有一定影响。

  03

  机械式无级变速器

  

  

  

机械式无级变速器(简称CVT )。与传统的变速器不同,CVT变速器采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变,从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。透过主动滚轮与被动滚轮半径的变化,达到齿轮比的变化。理论上这种传动方式的效率很高,不过必须建立在能负荷所传递的动力的情况下。通过调整传动皮带来模拟换挡过程,提高了换挡效率,它可以根据车辆和路面实际情况,改变传动系统的传动比,使发动机在功率和燃油消耗率都在最佳范围内工作。

  优点:

换挡平顺,没有顿挫感,工作时较为安静,舒适度高;结构简单,体积小巧;传动效率高,比较省油;故障少,变速箱油更换频率低,使用成本低。

  缺点:

加速感不明显,驾驶乐趣偏低;超车、上坡的时候,反正是要快的时候,要突然发力的时候,CVT的“顺滑”可能令一些人不能接受;维修偏贵。

万向传动装置的作用(万向传动装置的作用和组成)

  04

  双离合自动变速器

  

  

全球限量500台的新款911 Turbo S Exclusive Series,3.8L 6缸双涡轮发动机和保时捷双离合变速箱(PDK)匹配更完美。

  

高尔夫7 GTI搭载一款2.0T高性能发动机,匹配7挡双离合变速器。

  

双离合器变速器(简称DCT)。DCT在各个品牌中有不同的叫法,DSG只是大众的叫法,但因为大众DSG应用的比较早,也比较广泛,所以DSG的大名传便了天下。除了DSG外,三菱的SST,保时捷的PDK,宝马的DKG,福特、沃尔沃的Powershift,奥迪的S-Tronic等都是双离合器自动变速器。双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点,没有使用变矩器,转而采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。两组离合器分别控制奇数挡与偶数挡,具体说来就是在换挡之前,DSG已经预先将下一挡位齿轮啮合,在得到换挡指令之后,DSG迅速向发动机发出指令,发动机转速升高,此时先前啮合的齿轮迅速结合,同时第一组离合器完全放开,完成一次升挡动作,后面的动作以此类推。因为没有了液力变矩器,所以发动机的动力可以完全发挥出来,同时两组离合器相互交替工作,使得换挡时间极短,发动机的动力断层也就非常有限。作为驾驶者我们最直接的感觉就是,切换挡动作极其迅速而且平顺,动力传输过程几乎没有间断,车辆动力性能可以得到完全的发挥。

  优点:

技术先进,换挡速度快,省油,传动效率高,能满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求。

  缺点:

结构复杂,后期保养开销高;频繁换挡会使离合器摩擦片过热增加产生故障率。

这些就是目前我们常见的变速器类型,它们有各自的优点和缺点,大家可以根据自己的需要来加以选择,套用一句老话:没有最好的,只有最适合的。

  

  

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