汽車 變速箱簡介

1、汽車變速箱簡介主要講述以下幾點內容：一、變速箱的主要功能二、變速器的分類三、各變速箱特點、組成、工作原理等四、根據各種變速器特性，針對純電動大巴車小型乘用車，推薦變速器一 變速器的產生原因及主要功能 一般來說，汽車的發(fā)動機是通過燃燒燃油來獲取動力的，而發(fā)動機在怠速和最高轉速之間時才能輸出動力。而在整個轉速范圍內，發(fā)動機輸出的扭矩和功率并不能保持一致，其相應的最大值只能在規(guī)定的轉速出現。從車輛對驅動力的需求上看，單純依靠發(fā)動機產生的扭矩不能滿足汽車行駛中的各個階段對驅動力的需求。比如在起步階段，需要較大的扭矩和較低的轉速，但是發(fā)動機在較低的轉速下卻無法提供足夠的扭矩輸出，在高速巡航時，需要較高的

2、轉速卻對扭矩要求較低，而此時發(fā)動機保持高轉速運轉無疑會造成燃油的無謂消耗。由于現代發(fā)動機的這種不完美的特性，變速箱便應運而生。變速器在不同的工況下使用不同的速比，從而使得車輛和發(fā)動機在各種工況下都可以發(fā)揮其最佳的動力性能。 變速箱主要功能： 1 改變傳動比，擴大驅動輪轉矩和轉速變化的范圍，以適應經常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在較高效率的工況下工作。 2 在發(fā)動機旋轉方向不變的情況下，使汽車能倒退行駛。（混合動力和純電動也可以是電機輸出軸旋轉方向不變） 3 利用空擋，中斷動力傳遞，使發(fā)動機能夠啟動怠速，便于換擋或者動力輸出。二 變速器的分類 手動變速器 自動變速器普通自動變速器（有級）CVT無

3、級自動變速器雙離合自動變速器三 各變速箱的組成、特點及工作原理3-1 手動變速器3-1-1 手動變速器的組成：手動變速箱主要由齒輪、軸、同步器、離合器組成手動變速箱原理 一般的手動變速箱的基本結構包括了動力輸入軸和輸出軸這兩大件，再加上構成變速箱的齒輪，這就是一個手動變速箱最基本的組件。動力輸入軸與離合器相連，從離合器傳遞來的動力直接通過輸入軸傳遞給齒輪組，齒輪組是由直徑不同的齒輪組成的，不同的齒輪組合則產生了不同的齒比，平常駕駛中的換擋也就是指換齒輪比。 輸入軸的動力通過齒輪間的傳遞，由輸出軸傳遞給車輪，這就是一臺手動變速箱的基本工作原理。簡易的3軸2檔變速箱的結構模型 輸入軸（綠色）也叫第

4、一軸，通過離合器和發(fā)動機相連，軸和上面的齒輪是一個硬連接的部件。紅色齒輪軸叫做中間軸。輸入軸和中間軸的兩個齒輪是處于常嚙合狀態(tài)的，因此當輸入軸旋轉時就會帶動中間軸的旋轉。黃色則是輸出軸，它也叫第二軸直接和驅動軸相連（只針對后輪驅動，前驅一般為兩軸），再通過差速器來驅動汽車。 當車輪轉動時同樣會帶著花鍵軸一起轉動，此時，軸上的藍色齒輪可以在花鍵軸上發(fā)生相對自由轉動。因此，在發(fā)動機停止，而車輪仍在轉動時，藍色齒輪和中間軸出在靜止狀態(tài)，而花鍵軸則隨車輪轉動。這個原理和自行車后軸的飛輪很相似。藍色齒輪和花鍵軸是由套筒來連接的，套筒隨著花鍵軸轉動，但同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪。 一個傳統(tǒng)

5、的5速手動變速箱換擋的原理也是一樣的，只是變速箱結構中增加了套筒和齒輪組的數目，使之擁有更多的擋位。而倒檔則是通過在中間軸（紅色）和輸出軸（藍色）之間增加一個齒輪來實現的。由于增加了一個嚙合齒輪，因此倒擋的齒輪始終會朝其他齒輪相反的方向轉動。這個齒輪由于只起到改變齒輪旋轉方向的作用，因此也稱為惰輪。 關于換擋動作的控制形式關于換擋動作的控制形式手動變速箱優(yōu)缺點總結 優(yōu)點顯而易見，它結構簡單，性能可靠，制造和維護成本低廉，且傳動效率高（理論上會更省油），另外，由于是純機械控制，換擋反應快，且可以更直接的表現駕駛者的意愿，因此也更富駕駛樂趣，這些都是手動變速箱的優(yōu)點。不過相比自動變速箱，它操作繁瑣

6、，而且在擋位切換時頓挫明顯的劣勢也是無法彌補的。3-2自動變速箱 特點：特點： 1.自動變速器除倒檔由手控制外，其他各前進檔自動變速器除倒檔由手控制外，其他各前進檔都可根據都可根據發(fā)動機工況和車速發(fā)動機工況和車速進行自動換檔進行自動換檔 2.安裝了液力變矩器，提高了汽車行駛安裝了液力變矩器，提高了汽車行駛安全性安全性，汽車起步、加速更加汽車起步、加速更加平穩(wěn)平穩(wěn)，還能避免，還能避免發(fā)動機過載發(fā)動機過載 3.自動變速器自動變速器結構復雜結構復雜，零部件較多，維修要有，零部件較多，維修要有針對性針對性 4.自動變速器造價比較自動變速器造價比較昂貴昂貴 5.電控自動變速器有電控自動變速器有模式選擇、

7、自我診斷、失效模式選擇、自我診斷、失效保護保護等功能等功能 液液力力機機械械自自動動變變速速器器冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)行星齒輪變速機構行星齒輪變速機構液力變矩器液力變矩器液壓控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)保持正常油溫保持正常油溫由傳感器、由傳感器、ECU、執(zhí)行器、執(zhí)行器組成組成實現與發(fā)動機實現與發(fā)動機的軟聯接的軟聯接核心部分核心部分實現變速實現變速 1自動變速器的整體外觀（辛普森式自動變速器的整體外觀（辛普森式Simpson ）自動變速器的內部組成自動變速器的內部組成液力傳動裝置液力傳動裝置 液力變矩器結構原理液力變矩器結構原理 液力變矩器特性液力變矩器特性 典型液力變矩器結構介紹典型

8、液力變矩器結構介紹液力變矩器結構液力變矩器結構液力變矩器動力傳遞原理演示液力變矩器動力傳遞原理演示變矩器原理視頻演示視頻1換檔執(zhí)行元件一、組成：行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行元件主要有離合器、離合器、制動器、單項離合器制動器、單項離合器三種。二、作用：是連接、固定和鎖止連接、固定和鎖止。三、定義： 1、所謂連接是指將行星齒輪變速器的輸入軸與行星排中的某個基本執(zhí)行元件連接，以傳遞動力，或將前一行星排的某一個基本元件與后一個行星排的某一個基本元件，以約束這兩個基本元件的運動。 2、所謂固定是指將行星排的某一個基本元件與自動變速器的殼體連接，使之被固定而不能旋轉。 3、所謂鎖止是指把某個行星排的三個基本元

9、件中的兩個連接在一起，從而將該行星排鎖止，使其三個基本元件以相同的轉速一同旋轉，產生直接傳動。 返回楔塊式單向離合器的運作圖實物圖 當外座圈順時針旋轉時，若內座圈固當外座圈順時針旋轉時，若內座圈固定、逆時針或以小于外座圈的轉速旋轉，定、逆時針或以小于外座圈的轉速旋轉，則外座圈推動楔塊順時針轉動，由于則外座圈推動楔塊順時針轉動，由于L1LL1LL2L，楔塊起到了楔子，楔塊起到了楔子的作用，鎖住了外圈，使其無法轉動。的作用，鎖住了外圈，使其無法轉動。行星齒輪機構一、結構類型：1、最簡單的行星齒輪機構是由一個太陽輪、一個齒圈、一行星架和幾個行星齒輪組成的，稱為一個行星排。在行星排中,具有固定軸線的太

10、陽輪、齒圈和行星架稱為行層排的三個基本元件。 在一個行星排中： 太陽輪齒數 轉速 ；齒圈齒數 轉速 ；行星架齒數 轉速 。2、如圖：1Z1n2Z2n3Z3n行星齒輪機構行星齒輪機構行星行星齒輪齒輪中心中心齒輪齒輪行星行星架架齒圈齒圈組裝組裝圖圖1 變速原理（增速）變速原理（增速）當太陽輪固定，當太陽輪固定，行星架輸行星架輸 入，入，齒圈輸出時為超齒圈輸出時為超速傳動速傳動 ，傳動，傳動比為：比為：0.60.8 行星架和齒圈轉行星架和齒圈轉向相同。向相同。2 變速原理（增速）變速原理（增速）當齒圈固定，當齒圈固定， 行星架輸入，行星架輸入， 太陽輪輸出時太陽輪輸出時 為超速傳動，為超速傳動， 傳

11、動比為：傳動比為：0.20.4 行星架和太陽行星架和太陽 輪轉向相同。輪轉向相同。3 變速原理（減速）變速原理（減速）當齒圈固定，當齒圈固定， 太陽輪輸入，太陽輪輸入， 行星架輸出時行星架輸出時 為減速傳動，為減速傳動， 傳動比為：傳動比為：2.55 行星架和太陽行星架和太陽 輪轉向相同。輪轉向相同。5 變速原理（倒擋）變速原理（倒擋）當行星架固定，當行星架固定， 太陽輪輸入，太陽輪輸入， 齒圈輸出時，齒圈輸出時， 為減速傳動，為減速傳動， 傳動比為：傳動比為：1.54 太陽輪和齒圈太陽輪和齒圈 轉向相反。轉向相反。轉速及旋轉方向轉速及旋轉方向固定件固定件主動件主動件 從動件從動件 轉速轉速旋

12、轉方向旋轉方向齒圈齒圈太陽輪太陽輪 行星架行星架 減速減速與主動件同向與主動件同向行星架行星架 太陽輪太陽輪 加速加速太陽輪太陽輪齒圈齒圈行星架行星架 減速減速與主動件同向與主動件同向行星架行星架齒圈齒圈加速加速行星架行星架太陽輪太陽輪齒圈齒圈減速減速與主動件反向與主動件反向齒圈齒圈太陽輪太陽輪 加速加速行星齒輪機構在自動變速器上的應用行星齒輪機構在自動變速器上的應用有三個行星排，可組合出四個檔位有三個行星排，可組合出四個檔位 不同行星排有的元件是公用的不同行星排有的元件是公用的 固定元件的動作由制動器和離合器完成固定元件的動作由制動器和離合器完成FF方式方式變速原理視頻3-3 CVT無級自動

13、變速器 組成及特點：CVT則是由兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的。CVT采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合傳遞動力CVT可以自動改變傳動速比，實現傳動速比的全程無級連續(xù)改變沒有傳統(tǒng)變速器換檔時那種“停頓”的感覺，從而得到傳動系統(tǒng)與發(fā)動機工況的最佳匹配提高車輛的燃油經濟性和動力性改善駕駛者的操縱方便性及乘坐舒適性因此它是一種比較理想的汽車動力傳動裝置。主動錐形輪發(fā)動機輔助減速機構鋼制鏈條被動錐形輪無級變速機構由兩組錐形輪組成包括一對主動錐形輪和一對被動錐形輪同時有一根鏈條運行在兩對錐形輪V形溝槽中間主動錐形輪由發(fā)動機的輔助減速機構驅動發(fā)動機的動力通過鏈條傳遞給被動錐形輪直至終端驅動 在每組

14、錐形輪中有一個錐形輪可以軸向移動 兩組錐形輪必須保持協(xié)調相同的調整，以保證鏈條始終處于張緊狀態(tài)。 鏈條采用多片式鋼制鏈條在主動錐形輪相對被動錐形輪工作直徑較小時，主動錐形輪可以傳遞給被動錐形輪較大的牽引轉矩， 部分轎車的牽引轉矩可高達300 Nm。 變速器錐面鏈輪轉動壓塊鏈節(jié)轉動壓塊轉動節(jié)傳動鏈的轉動節(jié)采用雙轉動壓塊，在傳動鏈轉曲過程中，轉動壓塊之間形成滾動摩擦，動力損失和磨損降低至最小。傳動鏈的轉動節(jié)采用不等長鏈節(jié)，可防止共振并降低轉動噪音。雙聯活塞 CVT的速比變化依靠兩組錐形輪不斷改變工作直徑 即每組錐形輪均有一個可軸向移動的錐形輪 其軸向移動由發(fā)動機驅動的液壓泵提供。 為減少發(fā)動機功率

15、消耗，根據“雙聯活塞”原理，奧迪Multitronic系統(tǒng)采用兩個液壓油泵獨立驅動的液壓系統(tǒng) 分別負責提供改變傳動速比的錐形輪軸間移動力和保持錐形輪與鏈條之間摩擦力的推力。 機構中大截面活塞負責向錐形輪和鏈條提供推力保持摩擦力 小截面活塞負責向錐形輪軸向移動提供推力改變速比。 該系統(tǒng)的設計特點是： 單純改變速比時用小截面活塞和低油壓，大截面活塞僅提供一定壓力保持摩擦力。 當錐形輪軸向移動改變速比時，液壓系統(tǒng)可使用小功率液壓油泵，減小液壓系統(tǒng)損耗和發(fā)動機功率損耗，功能分流可使速比響應迅速，大截面活塞油壓無需變化。 另外 在奧迪Multitronic系統(tǒng)中還設置了一個扭矩力傳感器 該傳感器一旦檢測

16、到錐形輪打滑或牽引阻力改變時即通知電控單元改變大截面活塞油壓，進行增壓或減壓 例如車輪在濕滑路面上打滑或在粗糙路面上牽引阻力加大時，電控單元便會根據牽引力傳感器傳來的信息改變大截面活塞油壓。 扭矩傳感器腔2扭矩傳感器-接觸壓力控制滑軌架1滑軌架2鏈輪1鏈輪2滑軌架1滑軌架2扭矩傳感器腔1扭矩傳感器活塞（1）、結構和功能傳遞扭矩壓力低，傳動鏈打滑壓力高，效率降低扭矩傳感器速比壓力調整扭矩大扭矩小速比相同扭矩相同速比大速比小接觸壓力（2）、接觸壓力控制因素壓力缸扭力傳感器1排油孔控制凸緣扭矩提高狀態(tài)小扭矩狀態(tài)（3）、工作模式-扭矩大扭矩狀態(tài)工作模式-速比低檔變速比1:1扭矩傳感器腔2十字孔變速器鏈

17、輪橫向孔關閉，扭矩傳感器腔2不工作，接觸壓力大高檔橫向孔打開，扭矩傳感器腔2工作，接觸壓力小扭矩傳感器腔2孔孔扭矩傳感器活塞動力連接 為消除發(fā)動機與變速器之間的摩擦損耗發(fā)動機與CVT之間以飛輪減振裝置代替一般液力自動變速器的液力變矩器以剛性連接代替柔性連接2 2、飛輪減振裝置、飛輪減振裝置飛輪減振裝置雙質量飛輪6缸4缸6缸（TDI）離合器的過載保護過程與其相似，當電控單元檢測到油壓過高時（離合器過載）會及時發(fā)出控制信號使發(fā)動機的轉矩降低，離合器冷卻后，在很短的時間內發(fā)動機的轉矩即恢復到原有轉矩值。安全切斷過載保護離合器系統(tǒng)保護離合器油壓過高離合器傳遞扭矩負荷過高上坡時帶掛車行駛頻繁起車和制動離

18、合器溫度01J行星齒輪系結構行星齒輪架行星齒輪1 行星齒輪2齒圈太陽輪動力輸出動力輸出動力輸入動力輸入前進檔倒 檔1、太陽輪主動旋轉2、行星齒輪支架架與太陽輪同速度旋轉整體同步旋轉1、太陽輪主動旋轉2、齒圈固定行星齒輪支架反向旋轉01J行星齒輪系工作狀態(tài)說明變速原理 3-4 雙離合自動變速器簡介 一、原理 DCT內含兩臺由電子控制及液 壓推動的離合器，各離合器分別 控制一組齒輪。當變速器工作時， 一臺離合器帶動的工作擋位的齒 輪在嚙合，而接近換擋時，另一 臺離合器帶動的下一擋位的齒輪 已預先進入嚙合，但其離合器則 仍處于分離狀態(tài)；換擋時，一臺 離合器分離將原擋位動力切斷， 原嚙合齒輪退出嚙合，

19、同時另一 臺離合器接合，接通已被預先嚙 合齒輪的擋位動力。在整個換擋 期間能確保最少有一組齒輪在輸 出動力，從而不會出現動力中斷的狀況。雙離合自動變速器簡介 一、原理 為配合以上運作，DCT的傳動軸運動時被分為兩部分，一為實心的傳動軸，另一為空心的傳動軸。實心的傳動軸連接了1、3、5擋，而空心的傳動軸則連接2、4及6擋，兩臺離合器各自負責一根傳動軸的嚙合動作，引擎動力便會由其中一根傳動軸無間斷地輸出。雙離合自動變速器簡介 一、原理 離合器1負責1檔、3檔、5檔，離合器2負責2檔、4檔和6檔；掛上奇數檔時，離合器1結合，輸入軸1 工作，離合器2分離，輸入軸2不工作，即在DCT變速器的工作過程中總

20、是有2個檔位是結合的，一個正在工作，另一個則為下一步做好準備。就像兩臺變速器輪流、聯合工作一樣。 雙離合自動變速器簡介 一、原理 6速DCT原理示意圖雙離合自動變速器簡介 一、原理 7速DCT原理示意圖雙離合自動變速器簡介 一、原理 DCT有P、R、N、D、S擋?？梢宰詣訐Q擋。在手動模式下換擋可以進行跳躍降檔： 1.如果起始檔位和最終檔位屬于同一個離合器控制的，則會通過另一離合器控制的檔位轉換一下。 2.如果起始檔位和最終檔位不屬于同一個離合器控制的，則可以直接跳躍降至所定檔位。雙離合自動變速器簡介 二、特點 與傳統(tǒng)的手動變速器相比，DCT使用更方便，因為說到底，它還是一個自動變速器，只是使用

21、了DCT的新技術，使得手動變速器具備自動換擋功能，同時大大改善了汽車的燃油經濟性，DCT比手動變速器換擋更快速、順暢，動力輸出不間斷。由于使用2套離合器并且在換擋之前下一檔位已被預先嚙合，因此DCT的換擋速度非常的快，只需不到0.2秒的時間，下一檔已經換上去了，比最好技術的專業(yè)車手的手動變速換擋操作還快，因此同樣的車型使用DCT比使用MT的加速成績來得要快，由此也大幅度降低了車輛的燃油消耗 。雙離合自動變速器簡介 三、技術背景 雙重離合器的概念是非 常先進，但作為新科技都 存在著耐用性不佳的問題， 耐用性的好壞同樣決定了 其成本的多寡，于是，其 經過十余年的發(fā)展后，才 真正被普通街車所用。 考慮到零件使用壽命， 設計人員選擇了油槽膜片 式離合器，離合器動作由液壓系統(tǒng)來控制。 雙離合自動變速器簡介 三、技術背景 到了20世紀90年代末期，大眾公司和博格華納攜手合作生產第一個適用于大批量生產和應用于主流車型的DualTronic(R) 技術