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汽车传动系统的变速机构“变速箱”的种类和区别介绍

2020-10-30 09:06
科技讯
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汽车在起步加速时须要比较大的驱动力,此时车辆的速度低,而发动机却必须以较高的转速来输出较大的动力。

当速度逐渐加快之后,汽车所须要的行驶动力也逐渐降低,这时候发动机只要以降低转速来减少动力的输出,即可提供汽车足够的动力。汽车的速度在由低到高的过程中,发动机的转速却是由高变到低,要如何解决矛盾现象呢?于是通称为“变速箱”的这种可以改变发动机与车轮之间换转差异的装置为此而生。

变速箱为因操作上的不同而有“手动变速箱”与“自动变速箱”二种系统,这二种变速箱的工作方式也不相同。近年来由于消费者的需求以及技术的进步,汽车厂开发称为“手自一体变速箱”的可以手动操作的自动变速箱;此外汽车厂也为高性能的车辆开发出称为“顺序式半自动变速箱”的带有自动操作功能的手动变速箱。目前的F1赛车全面使用“顺序式半自动变速箱”,因此使用此类型手动变速箱的车辆均标榜采用来自F1的科技。

1. 手动变速机构:一般称为“手动变速箱”,以手动操作的方式进行换档。

在手动变速系统里面含有离合器、手动变速箱二个主要部份。

离合器:是用来将发动机的动力传到变速箱的机构,利用磨擦片的磨擦来传递动力。一般车型所使用的离合器只有二片磨擦片,而赛车和载重车辆则使用具有更磨擦片的离合器。离和器还有干式与湿式二种,湿式离合器目前几乎不再被使用于汽车上面。

手动变速箱:以手动方式操作变速箱去做变换档位的动作,使手动变速箱内的输入轴和输出轴上的齿轮啮合。多组不同齿数的齿轮搭配啮合之后,便可产生多种减速的比率。目前的手动变速箱均是使用同步齿轮的啮合机构,使换档的操作更加的简易,换档的平顺性也更好。

2. 自动变速机构:一般称为“自动变速箱”,利用油压的作用去改变档位。

为了使汽车的操作变得简单,并让不擅于操作手动变速箱的驾驶者也能够轻松的驾驶汽车,于是制造一种能够自动变换档位的变速箱就成为一件重要的工作,因此汽车工程师在1940年开发出世界首具的自动变速箱。从此以后驾驶汽车在起步、停止以及在加减速的行驶过程中,驾驶者就不需要再做换档的动作。

现代的自动变速系统里面含有液体扭力转换器、自动变速箱、电子控制系统三个主要部份。在电子控制系统里面加入手动换档的控制程序,就成了具有手动操作功能的“手自一体变速箱”。

液体扭力转换器:在主动叶轮与被动叶轮之间,利用液压油作为传送动力的介质。将动力自输入轴传送到对向的输出轴,经由输出轴再将动力传送到自动变速箱。

由于液压油在主动叶轮与被动叶轮之间流动时会消耗部份的动力。为了减少动力的损失,在主动与被动叶轮之间加入一组不动叶轮使能量的传送效率增加;以及在液体扭力转换器内加入一组离合器,并在适当的行驶状态下利用离合器将主动与被动叶轮锁定,让主动与被动叶轮之间不再有转速的差异,进而提高动力的传送效率。

自动变速箱:以行星齿轮组构成换档机构,利用油压推动多组的摩擦片,去控制行星齿轮组的动作,以改变动力在齿轮组的传送路径,因而产生多种不同的减速比率。

电子控制系统:早期的机械式自动变速箱的换档控制是以油压的压力变化去决定何时做换档的动作,即使经过多年的研究及改良,机械式自动变速箱的换档性能仍然不尽人意。于是电子式自动变速箱便因应而出了。为了使换档的时机更加的精确,以及获得更加平顺的换档质量,各汽车制造厂均投入大量的资源,针对自动变速箱的电子控制系统做研究。

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