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汽车手动变速器内部结构及工作原理(汽车换档原
作者:贝博app    发布日期:2020-10-21 04:08


  在本文中,我们将了解手动变速器的内部结构,从而回答以上所有问题以及相关问题。

  汽车需要变速器,这是由汽车发动机的物理特性决定的。首先,任何发动机都有速度极限,转速超过这个最大值,发动机就会爆炸。其次,如果读过马力及其应用,您就会知道,在马力和扭矩都达到最大值时,发动机的转速变化范围很小。例如,发动机可能在5,500转/分时产生最大马力。在汽车加速或者减速时,变速器的存在使发动机与驱动轮之间的齿比能够发生变化。通过改变齿比,就能使发动机转速保持在速度极限以下,并且使发动机接近最佳性能转速区。

  CVT的齿比范围几乎没有任何限制。过去,CVT在成本、尺寸和可靠性方面都不能与四速和五速变速器抗衡,所以在量产汽车中看不到它们。目前,设计方面的改善使CVT得到了普及。丰田普锐斯就是使用CVT的混合动力汽车。

  为了帮助了解标准变速器的基本原理,下图显示了处于空挡状态的简单两速变速器。

  *红色轴及红色齿轮称为副轴。它们也连为一个整体,因此副轴上的所有齿轮和副轴本身作为整体旋转。绿色轴与红色轴直接通过各自的啮合齿轮连接起来,所以当绿色轴转动时,红色轴也会转动。因此,一旦离合器接合,副轴就直接从发动机获得动力。

  * **轴是花键轴,通过连接到汽车驱动轮的差速器直接与驱动轴相连。 如果车轮转动,**轴也将随之转动。

  *蓝色齿轮连在轴承上,因此会随**轴转动。如果发动机已关闭,但汽车还在滑行,则在蓝色齿轮和副轴停止运动时,**轴仍可能在蓝色齿轮内部转动。

  *轴环将两个蓝色齿轮中的一个连接到**驱动轴上。它通过齿槽直接与**轴相连,并与**轴一起转动。但轴环也可以沿着**轴左右滑动,从而选择性地接合两个蓝色齿轮中的一个。轴环中的齿称为犬齿,可与蓝色齿轮侧面的孔相接合。

  图中,发动机的绿色轴转动副轴,副轴则转动右边的蓝色齿轮。齿轮通过轴环驱动**驱动轴。同时,左边的齿轮也在转动,但只是在其轴上空转,对**轴并不产生影响。

  *在换挡时,如果操作错误,听到可怕的碾磨声,这个声音不是误啮合齿轮发出的。从图中可以看出,所有轮齿总是处于完全啮合状态。这种碾磨声是犬齿接合蓝色齿轮侧孔失败发出的。

  *这里显示的变速器没有“同步”(在下文中讨论),所以使用此变速器时,您必须双踩离合。双踩离合在老式汽车中很常见,而在一些现代赛车中也仍然很常用。在双踩离合时,先合下离合踏板,使发动机与变速器分离。这样可消除犬齿的压力,从而将轴环切换至空挡状态。然后松开离合器踏板,使发动机恢复“正确速度”。该速度就是发动机下一齿轮的运转速度。这样做的目的,在于使下一个蓝色齿轮与轴环以相同的转速运行,这样犬齿就能接合。然后再次踩下踏板并将轴环锁定到新齿轮中。每换一个齿轮,都必须踩下和松开两次离合器,因此称为“双离合”。高速下载

  *另外,您还可以了解换挡按钮的微小线性位移怎样实现齿轮更换。换挡按钮移动连接到拨叉的杆。拨叉使轴环在**轴上滑动,从而与两个齿轮中的一个接合。

  现在我们来看看真正的变速器。 下面的动画显示了一个带倒挡的四速变速器的内部工作状况。

  有三个拨叉,由换挡杆接合的三个杆控制。俯看换挡叉轴,它们在空挡、倒挡、一挡和二挡中的情形如下图所示:

  注意,换挡杆中部有一个旋转点。 在将旋钮前推接合一挡齿轮时,实际上是在推动杆和拨叉,以便将一挡齿轮拉回来。

  倒挡齿轮由一个小惰轮(紫色)来操控。该图中的蓝色倒挡齿轮总是与其他所有蓝色齿轮的转动方向相反。因此,当汽车前进时,不可能将变速器切换到倒挡(因为犬齿不能啮合)。但它们会产生大量的噪音!

  蓝色齿轮上的锥体接合轴环中的锥形区域,锥体与轴环间的摩擦使轴环和齿轮同步。 轴环的外部随之滑动,使犬齿接合齿轮。

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