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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:扑克王app下载官网    发布日期:2020-04-14 01:09


  汽车手动变速器内部结构及工作原理(汽车换档原理)_机械/仪表_工程科技_专业资料。汽车手动变速器内部结构及工作原理(汽车换档原理) 问题: * 通过换挡按钮换挡的 H 形跟变速器内的齿轮有什么关系吗? 移动 变速杆时,变速器中哪些部件会移动? * 因操作不当而听到可怕刺耳的声音时,

  汽车手动变速器内部结构及工作原理(汽车换档原理) 问题: * 通过换挡按钮换挡的 H 形跟变速器内的齿轮有什么关系吗? 移动 变速杆时,变速器中哪些部件会移动? * 因操作不当而听到可怕刺耳的声音时, 这个刺耳的声音是从哪里发 出的? * 汽车在高速公路上减速时, 如果不小心换到倒挡会出现什么情况? 是不是整个变速器都会爆炸? 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。 奔驰 Actros 重型卡车的手动变速器 戴姆勒克莱斯勒供图 在理想情况下,变速器齿比变化范围非常大,因而发动机总是以单一的最佳性能转速 运行。 这就是无级变速器(CVT)的概念。 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 C VT 得到了普及。丰田普锐斯就是使用 CVT 的混合动力汽车。 变速器通过离合器与发动机连接。 因此,变速器输入轴的转速与发动机相同。 奔驰 C 级运动型跑车六速手动变速器 戴姆勒克莱斯勒供图 五速变速器为输入轴提供五种不同的齿比,以便在输出轴产生不同的转速值。 以下 是一些典型的齿比: 挡位 速比 发动机转速为 3000 转/分时 变速器输出轴的转速 一挡 2.315:1 1,295 二挡 1.568:1 1,913 三挡 1.195:1 2,510 四挡 1.000:1 3,000 五挡 0.915:1 3,278 接下来让我们看看简单的变速器。 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。 部件 让我们来看看图中的每一个部件,以及它们是如何装配的: * 绿色轴将发动机与离合器连接起来。绿色轴和绿色齿轮连在一起,形成一个整体。 (离合器是用于连接发动机和变速器或断开其间连接的装置。踩下离合器踏板时,发动 机与变速器断开,此时虽然汽车并不移动,但发动机仍在运转。而松开离合器踏板时, 发动机和绿色轴就直接连在一起。绿色轴和齿轮的转速与发动机相同。) * 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。 一挡齿轮 下图显示了当轴环换到一挡时如何结合右边的蓝色齿轮: 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。 当轴环位于两个齿轮之间时(如第一图所示),变速器为空挡状态。 **轴上以不同 速率运转的两个蓝色齿轮都通过其与副轴的速比来控制。 通过以上讨论,您可以回答以下几个问题: * 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。 如今,五速手动变速器在汽车上已经相当普遍了。 其内部结构如下图所示: 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。 可以看到,左右移动变速杆也是在接合不同的拨叉(从而接合不同的轴环)。将旋钮 前后移动也就移动了轴环,使它们接合一个齿轮。 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! 同步器 新式客车的手动变速器采用同步器,这样就不需要使用双踩离合。同步器的作用是, 在与犬齿接触前,使轴环与齿轮发生有摩擦的接触。这样,在犬齿接合前,就可以使轴 环和齿轮速度达到同步,如图所示: 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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