汽车概论——第10章 传动系之变速器
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变速器的工作原理
变速器是汽车传动系统中的重要组成部分,主要用于调节发动机的转速和车轮的转速之间的比例关系,从而实现汽车的行驶。
它通过不同的齿轮组合,使发动机输出的转速和扭矩能够适应不同的行驶情况,例如起步、加速和高速巡航。
变速器通常由输入轴和输出轴组成,它们通过一系列齿轮的啮合来实现转速的变换。
在齿轮组中,一般会有多个齿轮,它们的大小和啮合方式不同,从而实现不同的挡位和变速比。
当选定某一挡位时,输入轴和输出轴上的齿轮会通过啮合来传递动力,从而使车辆以相应的速度行驶。
在变速器中,常见的齿轮组合有直齿轮、斜齿轮和行星齿轮等。
直齿轮的齿面直接相互啮合,效率较高;斜齿轮的齿面倾斜,可以平稳传递动力,同时减小噪音。
而行星齿轮由一个太阳轮、少数行星轮和一个内齿圈组成,可以实现多种变速比,并且具有较好的减震效果。
变速器的工作原理主要是通过齿轮组合来实现转速和扭矩的变换。
当车辆需要加速时,变速器会选择较低的挡位,使发动机的转速增加,从而提供更大的驱动力。
当车辆需要高速行驶时,变速器会选择较高的挡位,使发动机的转速降低,从而减小能耗并提高燃油经济性。
同时,变速器还具有离合器的功能。
当需要换挡时,驾驶员通过离合器将发动机与输入轴分离,此时变速器可以更换不同的齿轮组合,再通过离合器将发动机与输出轴重新连接,实现换
挡操作。
总的来说,变速器通过齿轮组合和离合器的配合,实现了发动机转速和车轮转速之间的稳定转换,从而提供适合不同行驶情况的动力输出。
这一技术在汽车的行驶中起到了至关重要的作用。
汽车变速器汽车变速器概括汽车变速器概括在前面已经熟悉到,目前汽车上广泛使用的是活塞式内燃机,其转矩与转速变化范围较小,而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力与车速能在相当大的范围内变化。
为解决这一矛盾在传动系中设置了变速器。
它具有这样几个功用:①改变传动比,扩大驱动轮转矩与转速的变化范围,以习惯经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作;②在发动机旋转方向不变情况下,是汽车能倒退行驶;③利用空挡,中断动力传递,以发动机能够起动、怠速,并便于变速器换档或者进行动力输出。
变速器是由变速传动机构与操纵机构构成,需要时,还能够加装动力输出器。
在分类上有两种方式:按传动比变化方式与按操纵方式的不一致来分。
按传动比变化方式来分:有级式变速器是目前使用最广的一种。
它使用齿轮传动,具有若干个定值传动比。
按所用轮系型式不一致,有轴线固定式变速器(普通变速器)与轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。
目前,轿车与轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档与一个倒档,在重型货车用的组合式变速器中,则有更多档位。
所谓变速器档数即指其前进档位数。
无级式变速器其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化,常见的有电力式与液力式(动液式)两种。
电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机,除在无轨电车上应用外,在超重型自卸车传动系中也有广泛使用的趋势。
动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器,综合式变速器是指由液力变矩器与齿轮式有级变速器构成的液力机械式变速器,其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化,目前应用较多。
按操纵方式来分:强制操纵式变速器是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。
自动操纵式变速器其传动比选择与换档是自动进行的,所谓“自动”,是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷与车速的信号系统来操纵换档系统的执行元件而实现的。
驾驶员只需操纵加速踏板以操纵车速。
半自动操纵式变速器有两种型式:一种是常用的几个档位自动操纵,其余档位则由驾驶员操纵;另一种是预选式,即驾驶员预先用按钮选定档位,在踩下离合器踏板或者松开加速踏板时,接通一个电磁装置或者液压装置来进行换档。
汽车传动系的组成与布置
汽车传动系是指从发动机到驱动轮之间的所有动力传递装置,其主要作用是将发动机的动力传递给驱动轮,使汽车能够行驶。
汽车传动系的组成和布置方式会因车型和设计要求的不同而有所差异,但通常包括以下几个部分:
1. 离合器:离合器位于发动机和变速器之间,用于控制发动机与变速器之间的动力传递。
当离合器踏板被踩下时,离合器分离,发动机的动力不再传递给变速器;当离合器踏板松开时,离合器结合,发动机的动力传递给变速器。
2. 变速器:变速器是汽车传动系的核心部件,用于改变发动机输出的扭矩和转速,以适应不同的行驶条件。
变速器通常包括多个档位,可以通过换挡来实现不同的传动比。
3. 传动轴:传动轴用于将变速器输出的动力传递到驱动轮。
传动轴通常由两个半轴组成,中间通过万向节连接。
4. 主减速器:主减速器位于传动轴和驱动轮之间,用于降低传动轴输出的转速并增加扭矩。
主减速器通常采用齿轮传动或链条传动。
5. 差速器:差速器位于主减速器和驱动轮之间,用于允许左右驱动轮以不同的转速旋转。
差速器可以使汽车在转弯时更加平稳和灵活。
汽车传动系的布置方式主要有前置前驱、前置后驱、后置后驱和中置后驱等。
不同的布置方式会对汽车的性能和操控产生影响,例如前置前驱的汽车通常具有较好的燃油经济性和空间利用率,而后置后驱的汽车通常具有更好的操控性能和平衡性能。
总之,汽车传动系的组成和布置方式是汽车设计中非常重要的部分,它们会直接影响汽车的性能、操控和燃油经济性。