不同种类的换挡器介绍
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三种自动挡变速器原理众所周知,汽车变速箱可以分为自动变速箱和手动变速箱。
但并不是所有的人都能够完整地说出自动变速箱的种类以及各种类自动变速箱究竟在运作原理上有什么不同。
本期的图解汽车,我们将要来剖析一下AT、CVT、DSG这三种自动变速箱的运作原理。
● AT自动变速箱的结构及工作原理:现在自动变速箱一般都是液力变矩器式自动变速箱,也就是俗称的“AT”自动变速箱。
它主要由两大部分构成:1、和发动机飞轮连接的液力变矩器。
2、紧跟在液力变矩器后方的变速机构。
液力变矩器一般是由泵轮、定叶轮、涡轮以及锁止离合器组成的。
锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时,采用锁止离合器将发动机与变速机构直接连接,这样可以减少燃油消耗。
液力变矩器的作用是将发动机的动力输出传递到变速机构。
它里面充满了传动油,当与动力输入轴相连接的泵轮转动时,它会通过传动油带动与输出轴相连的涡轮一起转动,从而将发动机动力传递出去。
其原理就像一把插电的风扇能够带动一把不插电的风扇的叶片转动一样。
AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制,从而实现变速功能。
现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合片进行控制,使得系统更简单,可靠性更好。
AT自动变速箱的传动齿轮和手动变速箱的传动齿轮并不相同。
AT自动变速箱采用的是行星齿轮组实现扭矩的转换。
AT自动变速箱的换挡控制方式如上图所示。
变速箱控制电脑通过电信号控制电磁阀的动作,从而改变变速箱油在阀体油道的走向。
当作用在多片式离合片上的油压达到致动压力时,多片式离合片接合从而促使相应的行星齿轮组输出动力。
● CVT自动变速箱的结构及工作原理:CVT无级变速箱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,其中一边的轮盘由液压控制机构控制,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。
MT:Manual Transmission(手动变速)MT也称手动挡,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。
踩下离合时,方可拨得动变速杆。
如果驾驶者技术好,装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快,也省油。
优点:手动挡最省油,驾驶起来有种畅快的感觉,运动感十足,富有驾驶乐趣。
弱点:对驾驶技术要求高。
AT:Automatic Transmission(自动变速)AT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。
汽车上常用的自动变速器分为液力自动变速器、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几种。
其中,最常见的是液力自动变速器。
优点:操作轻松简便、降低驾驶疲劳。
缺点:比手动挡耗油,长期驾驶容易丢失驾驶快感。
IM/AT:Integrated Manual/Automatic Transmission(手/自一体变速器)IM/AT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挡束缚,让驾驶者也能享受手动换挡的乐趣。
此型车在其挡位上设有“+”、“-”选择挡位。
在D挡时,可自由加减档,如同手动挡一样。
驾驶者可以在入弯前像手动挡般的强迫降挡减速,出弯时可以低中挡加油出弯。
现在的自动挡车的方向盘上又增加了“+”、“-”换挡按钮,驾驶者就能手不离开方向盘加减挡。
手/自一体变速器,目前主要有四种不同的形式:第一种是以传统自动变速器技术为基础,另外加装电子和液压控制装置,允许手动换档;第二种是CVT变速器,人为地将无级变速划分出几个区域,允许手动换档;第三种是以手动变速箱为基础,把离合器的自动控制和电子-液压顺序换档相结合;第四种是DSG直接换档变速器。
还有一种是手动+自动,即将普通“H”型换档方式的手动变速器和自动离合器相结合,也可称作半自动。
变速器的作用可以概括为以下几点:①改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,如起步、加速、上坡等,同时使发动机在有利的工况下工作;②在发动机旋转方向不变的前提下,使汽车能倒退行驶;③利用空挡,中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速,并便于变速器换挡或进行动力输出。
发展到今天,变速器的种类、样式已经多种多样。
目前汽车变速器大致可以归纳为五大类:①手动变速器(MT)。
手动变速在操纵时必须踩下离合,方可拨得动变速杆。
一般来说,如果驾驶者技术好,手动变速的汽车在加速、超车时比自动变速车快,也省油;但手动挡换挡时的操作较为复杂,对驾驶员要求较高,影响驾驶安全,换挡时容易引起冲击,影响舒适性。
②自动变速器(AT)。
自动变速器能根据油门踏板踩下的程度和车速变化,自动进行变速,驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。
自动挡操作简单,安全性、舒适性较好;但其成本高,油耗大,经济性能差,在油价不断上涨的今天将是一笔不小的支出,另外,与手动挡相比,自动挡汽车的加速性能较差,缺乏驾驶乐趣。
③手动/自动变速器(AMT)。
手动/自动变速器在其挡位上设有“+”、“-”选择挡位,在D挡时,可自由变换降挡(-)或加挡(+),如同手动挡一样,它可使汽车不必受限于传统的自动挡束缚,让驾驶者享受手动换挡种类的乐趣。
由于不存在液力变矩器,与AT相比,AMT机械效率更高,动力损耗更小,经济性较好;但AMT结构复杂,成本高。
④无级变速器(CVT)[3]。
无级变速器实际上属于自动变速器的一种,但它的传动比可以连续变化,没有换挡的突跳感觉。
无级变速器克服了普通自动变速器“突然换挡”、油门反应慢、油耗高等缺点;但它起步或加速时,传动带容易出现打滑现象,导致动力传递受到影响,从而影响加速感受,其次,传动带对材料要求比较高,虽然结构简单,但如果出现故障,一般维修成本都较为昂贵。
⑤双离合自动变速器(DSG)。
DSG双离合变速器是近年来最受关注的一种新型变速器,它的系统主要由两组离合器片集合而成的双离合器装置,一个由实心轴及其外套筒组合而成的双传动轴机构,以及控制单数和双数档位的两组齿轮。
现在的家用车变速箱大概分为5种,使用的已经很普遍了,但是他们之间有什么区别,恐怕能说明白的人不多,那么我来谈谈自己的一些看法。
(先看图,解说在图下面)1)mt 手动挡变速器(离合器和换挡杆),最基本也是最有效的换挡方式,优点:结构简单,传动效率高,可操纵性高。
缺点:刚入门时有难度,操作水平不高时,有顿挫感,市内左脚脚太累。
经典之作---大众MQ250,作为国内能见到的最完美的手动变速箱,广泛使用在大众及其旗下各品牌中高低档车辆上,口碑非常好。
2)amt 带有自动离合器和自动换挡装置的手动变速箱(置于变速箱上的液压装置根据电脑命令或换挡杆的命令操作离合器和拨叉进行换挡工作)相当于给司机装一个机器左脚和机器右手,呵呵优点:具有手动挡变速箱的传动效率和自动挡的简易操作。
缺点:换挡会有很明显顿挫感。
举例:北斗星,奇瑞,fiat BRAVO,载重卡车等。
3)at 自动变速器。
使用液力耦合器替代传统接触式离合器的变速箱,由液压机构完成换挡动作,优点,操作简单,可以适应于大多数的发动机形式(横置和纵置)和驱动形式(前驱,后驱,4驱,全时),缺点,因为采用液力耦合器,所以传动效率极低。
液力耦合器原理,液力耦合器是非接触性的传动方式,通俗讲来,就像是两台面对面摆的风扇,打开其中一台对着另一台吹,另一台的叶轮也会跟着转。
车型:几乎涵盖各个品牌的大部分车型。
使用范围接近手动挡,非常广泛。
cvt的打滑问题导致马力输出效率不高。
audi cvt 的传动链条4)cvt无级变速器。
由液压装置控制锥形皮带轮调整传动比来达到换“挡”目的的变速箱(cvt的档位是虚拟出来的,所以商家说的6,7,8挡都是忽悠,他说100挡也是可能的。
优点,无缝隙不间断传动,很平顺的体验,没有一丝换挡的抖动,自身体积小,很高的经济性。
缺点,采用皮带轮与钢带传动打滑是不可避免的,完成不了大扭矩,大马力的输出,太过于温柔,如果没有电脑保护着,可能一脚油门,变速箱就废了。
5类最常见汽车变速器购车前要了解的知识文源:汽车点评网现在在市场上较为常见的:手动变速器(MT)、液力自动变速器(AT)、双离合器变速器(DSG)、无级自动变速器(CVT)、电控机械式自动变速器(AMT)。
变速器的种类有这么多,那他们究竟有什么区别?下面我们就从最简单的工作原理来分析一下这几种变速器。
==========以下我们将尽可能简化那些专业术语=============一、变速器的基本工作原理1.机械式齿轮变速器主要部件:离合器、换挡拨叉、不同齿比的齿轮【理论上,双离合自动变速器也是手动变速器,但是控制机构不同】手动变速器(MT):顾名思义用人手的力量来变速。
手动变速器中存在着好几套大小不一不同的齿轮副,我们可以选择一套齿轮副来传递动力,从而改变转速,而实现1、2、3挡乃至改变转动方向实现倒挡。
电控机械式自动变速器(AMT):即把原来人手的工作交给了电控系统,电控系统根据检测到的车速和发动机转速,来控制离合器和换挡拨叉。
这种变速器能够实现自动变速,手动变速的功能。
但是相比更为先进的双离合变速器、CVT、自动变速器在舒适性上有所下降。
并且在一些顶级跑车上,由于AMT 变速器依然是一台手动变速箱和电控换挡机构的组合能够承受更大的机械扭力,所以也被广泛应用。
双离合器变速器(DSG):这种变速器有两套齿轮轴,一根为奇数档另一根为偶数档,且其动力传递通过两个离合器联结,相邻各档的被动齿轮交错与两输入轴齿轮啮合,配合两离合器的控制,能够实现在不切断动力的情况下转换传动比,从而缩短换档时间,有效提高换档效率,这些动作可以再电控系统下自动完成也可由驾驶员进行手动换挡。
2.带液力变矩的自动变速器主要部件:液力变矩器、行星齿轮、换挡机构优势和不足:驾驶过程更为舒适;加速时间长于手动变速器液力自动变速器(AT),这种变速器没有离合器,但有一个液力变矩器,它可以起到起传递转矩,变矩,变速及离合的作用,但液力变矩会对汽车的动力有所损失。
变速器的主要零件种类汽车变速器是车辆动力传动系统中的重要组成部分,它负责调整发动机输出的扭矩和速度,以适应不同行驶条件下的车速和牵引力需求。
变速器由多个零件组成,每个零件都发挥着关键的作用。
以下是汽车变速器的主要零件种类及其功能的详细介绍:1. 齿轮组件1.1 主轴齿轮主轴齿轮是连接发动机和变速器输入轴的齿轮,其齿数决定了输入轴的速度。
主轴齿轮通常与发动机曲轴相连。
1.2 同步器同步器是一种用于使两个齿轮同步旋转的装置,使得换挡更加平滑。
它通常包括同步器齿环和同步器套。
1.3 齿轮组齿轮组包括各种大小和齿数的齿轮,通过它们的组合,变速器可以提供多个不同的挡位。
常见的齿轮包括一、二、三、四、五挡以及倒挡。
2. 轴承和轴2.1 输入轴和输出轴输入轴连接发动机和主轴齿轮,而输出轴连接变速器和传动系统。
它们分别负责传递动力和转动。
2.2 轴承轴承用于支撑输入轴和输出轴,以减少摩擦和磨损。
常见的轴承类型包括滚子轴承和滑动轴承。
3.1 驱动离合器驱动离合器连接发动机和变速器,它允许或阻止动力传递。
通过踩下离合踏板,驱动离合器可以使发动机与变速器分离,以进行换挡操作。
3.2 速度离合器速度离合器通常用于手动变速器,它通过控制输出轴的连接来选择不同的挡位。
4. 液压系统4.1 油泵和液压控制单元自动变速器通常包括液压系统,它由油泵和液压控制单元组成。
油泵负责将润滑油送至各个部件,液压控制单元用于控制离合器和换挡操作。
5. 传感器和电子控制单元(ECU)5.1 速度传感器速度传感器用于检测车辆的速度,并根据需要进行换挡。
5.2 温度传感器温度传感器监测液压油的温度,以确保在不同工作温度下系统正常运行。
5.3 电子控制单元(ECU)ECU 是变速器中的大脑,负责监测传感器的输入并控制液压系统,以实现自动变速器的换挡和操作。
6. 润滑和冷却系统6.1 润滑油润滑油用于减少齿轮和轴承之间的摩擦,同时冷却变速器内部的零部件。
动力换挡变速箱引言动力换挡变速箱是一种用于汽车的传动装置,它能够根据驾驶员的需求和车辆的行驶状况,在不同的速度和负载条件下,实现自动或手动地变换车辆的齿轮比,从而提供适合的动力输出和燃油经济性。
本文将介绍动力换挡变速箱的工作原理、种类以及优缺点,以及在现代汽车工业中的应用。
工作原理动力换挡变速箱通过一系列齿轮和离合器组合来实现不同齿轮比的变换。
当车辆需要加速时,变速箱会选择较低的齿轮比,提供更多的扭矩和动力输出;当车辆需要保持高速行驶时,变速箱会选择较高的齿轮比,降低发动机转速,提高燃油经济性。
离合器则起到连接和断开发动机与变速箱之间的作用,实现换挡动作。
种类动力换挡变速箱主要分为手动变速箱和自动变速箱两种。
手动变速箱手动变速箱是最早出现的一种变速箱,它需要驾驶员通过操作离合器和换挡杆来手动切换齿轮。
手动变速箱相对简单、结构紧凑,可以提供更好的操控性和驾驶乐趣,但需要驾驶员具备一定的驾驶技巧,并且换挡操作比较繁琐。
自动变速箱自动变速箱则是在手动变速箱的基础上发展起来的一种变速箱,它通过感应车辆的行驶状况和驾驶者的需求,并根据预设的算法自动选择合适的齿轮比。
自动变速箱省去了驾驶员大部分的操作和操控,使得驾驶更加便捷和轻松,特别适合城市交通等繁忙路况。
然而,自动变速箱的结构更为复杂,维修和维护成本相对较高。
优缺点动力换挡变速箱具有一些显著的优点,也存在一些不足之处。
优点•提供多档齿轮比,适应不同驾驶场景,提供更好的动力输出和燃油经济性。
•自动变速箱使得驾驶更加轻松和便利,特别适合在城市交通中。
•增加了行驶的舒适性和稳定性,减少了发动机转速和噪音。
•可以根据车辆需求提供不同的驾驶模式,如经济模式、运动模式等。
不足之处•自动变速箱相对复杂,维修和维护成本较高,而手动变速箱则需要驾驶员具备一定的驾驶技巧。
•自动变速箱的响应速度相对较慢,可能影响车辆的加速性能。
•自动变速箱的传动效率较低,可能导致车辆耗油量的增加。
变速器的发展史汽车变速器在人们看来是与发动机样的必要部件,没有人会刻意关注它,因为是汽车必须要有这一部分。
一般人能想到的也不过是手动挡和自动挡的区别,当然现在最受关注的是双离合变速器。
但是,也很少有人真正了解变速器到底是怎么回事,因为都认为这个装置在汽车上存在太正常了。
其实变速器从诞生至今也有100年以上的历史,几乎与汽车的年龄接近,但并不是有了汽车就有了变速器。
变速器发展至今,其生产厂商也有很多,如博世、ZF、博格华纳、爱信等等,也有一些大的汽车厂商在独立开发适合自己车型的变速器。
从变速器诞生至今,其种类也不过以下几类手动变速器(MT)、自动变速器(A1)、无级变速器(CVT)、顺序换挡变速器(AMT)和双离合变速器(DCT)。
基本上变速器的发展过程也是这样的一个顺序,现在我们就说说这些不同的变速器。
手动变速器MT世界上第一台变速器诞生在1889年,是由法国标致研制开发的,它可以通过一个拨杆来改变传动速比。
当然最早的变速器非常简单,但在当时已经是非常大的突破了。
手动变速器的产生使汽车变得鲜活起来,有了更多的驾驶乐趣,而且结构相对简单,仅由齿轮和轴组成。
通过纯机械的方式,选择不同传动速比的齿轮,以小齿轮咬合大齿轮,从而改变传动比和扭矩。
也因为手动变速器的产生促进了汽车业的不断发展,到现在几乎所有品牌的汽车都将手动变速器作为其最基本的车型配置,所有的变速器厂商也无一例外地都会生产这种变速器。
自动变速器AT自动变速器的产生比手动变速器诞生晚了19年的时间,第一辆使用自动变速器的汽车是福特的T型车,也是在汽车诞生以来改写汽车历史的一款车型,知道了这个就不难理解为什么美国人喜好自动变速器了。
其实当时的T型车使用的自动变速器也非常简单,这个自动变速器只有两个速比。
最早的自动变速器由液力变矩器、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改变速比和改变扭矩的效果。
而真正意义上的自动变速器(现在常见的自动变速器)是在1940年由美国通用开发生产,这种自动变速器使用液力耦合器和三排行星齿轮提供四个前进挡和一个倒挡。