汽车变速器的基本知识

汽车变速器的基本知识

汽车变速器具有这样几个功用：

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，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进行动力输出。

变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。

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。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，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，常见的有电力式和液力式(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采用的趋势。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和齿轮式有级变速器组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 其传动比选择和换档是自动进行的，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和车速的信号系统来控制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控制车速。

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松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换档。

手动变速箱的基本工作原理

一、变速箱的作用

发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先，任何发动机都有其峰值转速；其次，发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如，发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比，换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下，变速箱应具有灵活的变速比。无级变速箱（CVT）就具有这种特性，可以较好的发挥发动机的动力性能。

二、CVT

无级变速箱有着连续的变速比。其一直因为价格、尺寸及可靠性的关系而没有大量装备汽车。现在，改进的设计使得CVT的使用已比较普遍。

国产AUDI 2.8 CVT

变速箱通过离合器与发动机相连，这样，变速箱的输入轴就可以和发动机达到同步转速。奔驰C级Sport Coupe 6速手动变速箱

一个5档的变速箱提供5种不同的变速比，在输入轴和输出轴间产生转速差。

三、简单的变速箱模型

为了更好的理解变速箱的工作原理，下面让我们先来看一个2档变速箱的简单模型，看看各部分之间是如何配合的：

输入轴（绿色）通过离合器和发动机相连，轴和上面的齿轮是一个部件。

轴和齿轮（红色）叫做中间轴。它们一起旋转。轴（绿色）旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转，这时，中间轴就可以传输发动机的动力了。

轴（黄色）是一个花键轴，直接和驱动轴相连，通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。

齿轮（蓝色）在花键轴上自由转动。在发动机停止，但车辆仍在运动中时，齿轮（蓝色）和中间轴都在静止状态，而花键轴依然随车轮转动。

齿轮（蓝色）和花键轴是由套筒来连接的，套筒可以随着花键轴转动，同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮（蓝色）。

1档

挂进1档时，套筒就和右边的齿轮（蓝色）啮合。见下图：

如图所示，输入轴（绿色）带动中间轴，中间轴带动右边的齿轮（蓝色），齿轮通过套筒和花键轴相连，传递能量至驱动轴上。在这同时，左边的齿轮（蓝色）也在旋转，但由于没有和套筒啮合，所以它不对花键轴产生影响。

当套筒在两个齿轮中间时（第一张图所示），变速箱在空挡位置。两个齿轮都在花键轴上自由转动，速度是由中间轴上的齿轮和齿轮（蓝色）间的变速比决定的。

四、真正的变速箱

如今，5档手动变速箱应用已经很普遍了，以下是其模型。

换档杆通过三个连杆连接着三个换档叉，见下图

在换挡杆的中间有个旋转点，当你拨入1档时，实际上是将连杆和换档叉往反方向推。

你左右移动换档杆时，实际上是在选择不同的换档叉（不同的套筒）；前后移动时则是选择不同的齿轮（蓝色）。

倒档通过一个中间齿轮（紫色）来实现。如图所示，齿轮（蓝色）始终朝其他齿轮（蓝色）相反的方向转动。因此，在汽车前进的过程中，是不可能挂进倒档的，套筒上的齿和齿轮（蓝色）不能啮合，但是会产生很大的噪音。

同步装置

同步是使得套筒上的齿和齿轮（蓝色）啮合之前产生一个摩擦接触，见下图

齿轮（蓝色）上的锥形凸出刚好卡进套筒的锥形缺口，两者之间的摩擦力使得套筒和齿轮（蓝色）同步，套筒的外部滑动，和齿轮啮合。

汽车厂商制造变速箱时有各自的实现方式，这里介绍的是一个基本的概念！

ECVT和CVT哪个科技含量高

购车一个必须考虑的问题是“买啥挡的？”专业术语就是“选择变速箱”。在汽车技术日新月异发展的今天，自动变速箱越来越成为人们省心的选择。伴随着汽车科技的发展，自动变速箱技术发展至今已经经历了近百年的历史，从AT到ECVT，变速箱技术的演进史代表了汽车科技的演进史。目前最先进的电控无级式自动变速器(ECVT)更是顶尖汽车科技的代表。

自动变速箱的发展总体上来说经历了两个阶段：传统的有级自动变速器AT(Auto Transmission)与无级变速器CVT(Continuously Variable Transmission)。CVT与常见的AT变速器最大的不同是在结构上，AT实际上还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速；而CVT则可以实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有AT传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。CVT技术应用于汽车变速器只有短短数年的时间，在中国市场上装备CVT技术的汽车还不多见。

而在CVT家族中，由计算机控制的无级式自动变速器——电控无级式自动变速器ECVT(Electronic Continuously Variable Transmission)无疑是其中最高科技的代表。与普通CVT相比，由电脑控制可以使ECVT在各种工作状态下，保持最佳的传动比和圆滑过渡，ECVT能同时兼顾汽车的经济性和动力性，在发动机最佳转速范围内进行传动比匹配。ECVT 可以实现动力传动系统的综合控制，充分发挥发动机性能，发动机始终在最佳工况下工作，从而改善了发动机的燃烧过程，降低了废气的排放。内部的电脑控制不像增加一些内饰那样会带来显而易见的不同，但亲自驾乘过之后，驾车者能真正感受到ECVT与普通CVT之间的微妙不同，而这种微妙不同会带来驾驶生活质的飞跃

手自一体变速器介绍

目前，技术先进的手自一体式变速器越来越多的装备到国产车中。其中最具代表性的为：标致307的Ｔｉｐｔｒｏｎｉｃ、奥迪的Ｍｕｌｔｉｔｒｏｎｉｃ、福特蒙迪欧的Ｄｕｒａｓｈｉｆｔ5等。

顾名思义，“手自一体”就是将汽车的手动换挡和自动换挡结合在一起的变速方式。手动挡因为自己可以自由调节挡位及转速，驾驶起来有种畅快的感觉，运动感十足，富有驾驶乐趣。