AT变速箱的工作原理工作原理

  发动机对于一台车来说重偠性不言而喻。然而一台好的发动机如果不能匹配一台合适的变速箱的工作原理也是白搭

  变速箱的工作原理关系到发动机的动力能否高效、平顺的输出,进而也会影响驾驶乐趣、舒适性和燃油经济性等诸多方面

  今天小智就来和大家聊一聊变速箱的工作原理。什麼双离合、手自一体、CVT、AMT、手动挡都是咋回事儿各有什么优劣?买车时该怎么选

  1、手动变速箱的工作原理主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩

  2、自动变速箱的工作原理是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮組合的方式来达到变速变矩

  换挡的原理其实很简单,齿轮转动时齿数较小的A齿轮转速>B齿轮,则驱动力A<B;齿数较大的A齿轮转速<B齿轮则驱动力A>B。通过齿数不同的齿轮组合就可以实现增速或减速这就好比我们骑的山地车,就运用了这一原理通过不同的齿轮組合达到变速和变矩的目的。

  1、改变传动比以适应不同的行驶速度和行驶条件;

  2、发动机旋转方向不变情况下,使汽车能倒退荇驶;

  3、利用空挡中断动力传递,且使发动机停留在怠速的状态

  以上三点说简单一点,就是变速箱的工作原理让车在不同车速下获得不同的牵引力这样的好处是可以提高引擎的传动效率。换句话说就是用更少的油跑更远的路。举个栗子帮助大家理解

  這是我们在公园或赛车场玩的卡丁车,它用的也是汽油发动机但是没有变速箱的工作原理,所以就一个前进档玩过的人都知道,卡丁車也可以开的很快达到80甚至100公里/小时。不过这样的代价就是让发动机长时间在3、4千转运行,油耗自然会很高而有变速箱的工作原理嘚汽车就不一样,通过换挡可以将发动机转速保持在2000甚至2000转以下所以油耗会节省。

  现在汽车所使用的变速箱的工作原理主要有以下伍种类型:手动变速箱的工作原理、AMT变速箱的工作原理、AT变速箱的工作原理、DCT变速箱的工作原理和CVT变速箱的工作原理

  顾名思义,就昰得用手拨动变速杆才能改变变速箱的工作原理内的齿轮啮合位置改变传动比,达到变速的目的手动档档位切换完全靠人来控制,所鉯非常听话是人与车最直接的机械交流,没有电子元件的干涉

  ★ 燃油经济性:9

  1、加速、超车时比自动变速车快(技术好的驾駛者);

  2、省油,可靠性高;;

  3、应用广泛、制造成本低维修保养费用也低。

  1、开起来比较累需要配合踩离合器、拔换檔杆等操作;

  2、操作不当,容易拖档、熄火因此对驾驶技术要求相对高些。

  应用车型紧凑级别以下的车型都有配备大家比较熟知和常见的手动车型当属桑塔纳。

  AMT变速箱的工作原理拆解图AMT也称机械式自动变速箱的工作原理现在配备的车型不多。AMT可以看成是洎动的手动变速箱的工作原理它是在手动变速箱的工作原理的离合器上配备一套电子控制的液压操纵系统,以达到自动切换挡位目的

  这种变速箱的工作原理介于AT和MT之间,既继承了手动档低油耗的特点又继承了自动档不用人为换档的便利。但是这种变速箱的工作原悝有个问题就是变速箱的工作原理本身对离合器的控制并不是很好。开起来的感觉就像油门刹车和方向盘是自己在控制而换档是由一個菜鸟负责,车总是一冲一冲的很不舒服

  ★ 燃油经济性:8

  1、省去手动换挡,驾驶轻松;

  2、性价比高节油环保;

  3、结構相对简单,制造成本和维修保养成本低

  1、在行车过程中,顿挫感较强;

  2、舒适性较差传动效率一般,换挡过程中有可能出現动力中断;

  3、局限在A0级别的车型之上推广难度较大。

  代表车型AMT目前主要应用于一些A0级的车型像smart系列、奇瑞QQ、比亚迪F0、大众噺推出电动车大众up! 以及雪佛兰赛欧等车型。

  AT就是我们常说的自动变速箱的工作原理目前已经被广泛使用。它利用行星齿轮机构进行變速能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速经过多年发展,从以前的4AT发展到现在的9AT随之改变的是换挡速度和平顺性的提升,以及油耗的改善

  自动变速箱的工作原理还衍生出手自一体式变速箱的工作原理,由德国保时捷车厂在911车型上首先推出称为Tiptronic,目前很多车型都有配备在D档时,可切换至手动降档(-)或加档(+)有的还可以配合换挡拨片进行操作,让驾驶者也能享受手动换档的乐趣

  ★ 燃油经济性:5

  1、操作容易,对驾驶技术要求不高;

  2、驾驶轻松能减少驾驶者疲劳;

  3、技术成熟,应用广泛

  1、相對于手动变速箱的工作原理,油耗更高;

  2、相对于手动变速箱的工作原理保养费用较高;

  3、部分自动变速箱的工作原理在换挡時有顿挫感。

  代表车型自动变速箱的工作原理应用广泛如宝马7系的8AT手自一体变速箱的工作原理。

  CVT变速箱的工作原理拆解图

  鑒于普通自动变速箱的工作原理油耗高的缺点聪明的工程师们想出了不依靠齿轮换挡的变速箱的工作原理CVT。CVT变速箱的工作原理也叫机械式无级变速箱的工作原理是由两组变速轮盘和一条传动带组成的,只通过调整传动皮带来模拟换挡过程所以换挡效率非常高,油耗自嘫就下去了

  同时由于没有明确的挡位,它可以自由改变传动比从而实现全程无级变速,使汽车的车速变化平稳没有传统变速箱嘚工作原理换档时那种“顿挫”的感觉。

  ★ 燃油经济性:8

  1、直线式提速无顿挫感,乘坐舒适;

  2、比传统自动变速箱的工作原理结构简单体积更小;

  3、传动效率及燃油经济性较好。

  1、制造成本略高;

  2、出现问题无法维修只能整体更换;

  3、由於钢带传动功率有限绝对不能用CVT车去拖别的车。

  代表车型德国奔驰公司是采用CVT技术的鼻祖但现在日产和本田却成为了CVT的忠实拥趸,奥迪部分车型采用CVT例如奥迪A6L。

  DCT变速箱的工作原理拆解图

  DCT也就是如今被厂家高调宣传的双离合器变速箱的工作原理双离合变速箱的工作原理油耗低、换挡快。装了他的车油耗会低一个档次加速也会快一个等级。

  如果说普通自动变速箱的工作原理的换挡过程是蛋疼的医院排队等号的话那双离合的换挡过程就好比4X100米接力赛。一号队员(1档)冲出起跑线全速向二号队员(2档)跑去。这时二號队员知道队友马上就到于是全神贯注做好了接棒准备,等1号离自己很近时就以准备好接棒起跑整个交接过程耗时非常短。所以换挡過程效率很高省时又省油。

  DCT分湿式和干式两种湿式用的变速箱的工作原理油比较多,体积较大可以承受较大的扭力;干式用的變速箱的工作原理油较少,体积更小更紧凑,效率更高适合小型车,但能承受的扭力不如湿式大

  ★ 燃油经济性:8

  1、技术先進,换挡速度快;

  2、效率高油耗省;

  3、换挡平顺,舒适性好;

  4、符合未来发展方向

  1、生产精度要求高,成本高;

  2、维修保养费用高要求高;

  3、拥堵路况,长时间处于半离合状态会使离合器过热从而导致变速器停止工作,车辆出现失速现象

  现在越来越多厂商使用DCT双离合变速箱的工作原理,例如大众的DSG三菱的SST,保时捷的PDK宝马的DKG,福特和沃尔沃的Powershift奥迪的S-Tronic等。代表车型如:保时捷Panamera、宝马M3、法拉利系列、三菱EVO、日产GT-R、奔驰GLA等

  以上五种常见的变速箱的工作原理经过多年的发展和演进,技术都非常精湛特别是AT变速箱的工作原理,现在已经有9AT和10AT变速箱的工作原理整体更加可靠。DCT变速箱的工作原理的应用也越来越广泛但稳定性还有待提升。

  至于大家购车时该如何选择变速箱的工作原理的问题小智的建议是:

  1、希望驾驶轻松,注重可靠性的可选AT变速箱的工莋原理或者手自一体变速箱的工作原理的车型但是油耗会相对高一些;

  2、希望驾驶轻松,又注重平顺性且兼顾油耗的,可考虑CVT变速箱的工作原理的车型;

  3、想各方面都比较均衡并喜欢领先科技的就选择DCT变速箱的工作原理的车型;

  4、执着于驾驶乐趣,或预算有限且希望低油耗的建议选择手动变速箱的工作原理车型。

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       【】只要会开AT的车就知道挂到D擋,但说真的很多人不是太会用D挡,而大部分人不知道D挡之下变速箱的工作原理的工作情况。

       从N挡切入到D挡之后发动机的动力便传遞给车轮。从此时起变速箱的工作原理内的执行器便开始工作,他们都在尽职尽责的对相应的行星齿轮元件工作使之有效传递动力。鉯及AT的最终目的:换挡

       当TCU分析发动机转速、车速、负荷等数据后,在其逻辑下向相应电磁阀发出执行或空闲的指令离合器、制动器在電磁阀的推动下,针对行星齿轮组进行动力流的控制经过不同的组合,形成不同档位实现合理的动力传递。

       我们不必过于探索变速箱嘚工作原理内部的动力流以及液压控制油路那样的话恐怕会产生类似“密集恐惧症”的效应。也不必多说关于加速换挡的情况每个变速器都有不同的性格,现在我们来讨论一下每天都会接触,却不会去分析思考但偶尔会蹦出来的一个有些模糊的idea:“滑行时变速器是怎样的状况?”每天驾车行驶在公路上有很多时间都是在收油滑行的,而在这种情况下内部又有哪番景象呢?

       你没看错D挡下确实是囿空挡滑行的状况。尽管各个厂商的AT设定不一但大体思路还是相同的。AT滑行的机制大体有三种情况:空挡滑行、连带滑行和发动机制動滑行。

       熟悉MT的朋友知道在低挡位时(1、2挡),行车状况下突然收油发动机制动非常明显,尤其在1挡时收油会明显的挫车。而AT除了提高便利性之外最大的特点便是提升舒适性,智能的机械自然不愿意有这种不顺畅的感觉所以AT的低挡位会使用单向离合器(超越离合器)来实现滑行的效果,就像骑自行车是松开脚踏板,让自行车向前滑行(自行车后轴上那个咔咔响的就是单向离合器的一种)读者萠友们可以注意观察,在1挡时收油转速会下降到怠速数值,而车辆是很小阻力的滑行而有的车型在2挡甚至更高挡都会有这种情况。不過在目前较新的变速器上单向离合器已经较少出现了,先进的技术让常规离合器控制非常自如根据扭矩的控制可以精确的控制离合器嘚离合时机,从而代替了单向离合器

       与空挡滑行相对应的,就是带挡滑行了而带挡滑行的情况有些复杂,我们先说这种发动机制动滑荇我们之前介绍过,发动机在高挡位时液力变矩器会用离合器锁止,使动力传递变得高效而这种情况下,收油滑行动力的传递便會反置,也就是经常说的发动机制动这与MT车型是一致的,至于这种情况并不需要过多解释比较复杂的是下面这种情况。

       在中高挡位时滑行要兼顾几个要点:平顺、节能、安全,所以在很多AT的中高挡位上是没有起到空挡滑行的单向离合器的,但此时的动力流并不是像仩述“发动机制动滑行”那样直接在速度不高,且无需额外的发动机制动时液力变矩器锁止离合器断开,动力不直接回传而是通过變矩器回传。但在上一篇中我们曾经讲过泵轮和涡轮造型不一样,而且中间还有导轮存在液力变矩器在单向传递动力时是较为高效的,反之则并不明显所以在这种工况下,反制的液力变矩器有点“使不上劲”所以传递的动力也有限,车身还是较为轻松的向前滑行

       泹正是这点有限的动力改变了发动机端的情况,一方面反传的动力维持了发动机的转速使之完全可以零油耗工作;另一方面,工作着的發动机还维持着水泵、机油泵、发电机等周边设施正常运转而且高于怠速的转速也维持了刹车助力所必要的高真空度,确保了安全而苴,这一部分动力也一样是发动机制动只不过轻微了一些,通常此时的时速不会超过80km这种情况下也并不是需要彻底的发动机制动,这樣一来在保证了安全的前提,也带来了较优异的平顺性和节能的效果。

       实际上这种挡位已经不太常见了而在早期的4AT上会经常见到。吔许很多人在纳闷既然4挡自动变速,为何还要增加这个多此一举的的挡位呢首先可以肯定的是,这个设计是避免不必要的换挡另外朂高第3挡的限制,也让此档位在某些没有S挡的车上充当着S挡的角色而且从D挡4挡时,可以强制降档至此挡位以便超车使用。

       另外在很哆国家的市区里都有50km/h的限制,而在4AT上的3挡50km/h时的转速大概是2000转左右,如此看来这样的设置确实是可以避免不必要的换挡,而且也可以起箌限制车速的作用不过在我国,这个限制似乎意义不大如果有类似的场合,或者是需要更快速的动力响应时可以切换至此(类似S挡)。

       我们的确很少会用到这几个挡位不过一旦出现极端情况,这些挡位就有用了1挡(或L档)通常称为坡道挡。我们之前曾经说过在1擋时,收油是会空挡滑行的但这种空挡滑行在有种情况下是不利的,譬如下坡如果是那样,我们便不得不使用刹车来控制车速这样嘚弊端很明显,刹车越来越热直至失效。

       所以1挡(陡坡1挡,较缓但较长的坡道可以2挡或更高)或是有些车型的L挡在应对坡道是最有效嘚此时,变速箱的工作原理内与单向离合器并联的离合器结合(有些时候2挡时液力变矩器也会锁止),此时便会有明显的发动机制动便减少了刹车的使用。而且在爬坡时有效地控制在低挡位,也会避免升入高挡位造成扭矩的丢失。

       2挡有雪地挡的称号在雪地或者栤面上,变速箱的工作原理直接以2挡起步避免了1挡时,低负荷造成车轮打滑所以请牢记这个功能,避免冰天雪地时尴尬的发生不过隨着时代的进化,3、2、1挡即应很少出现了取而代之的是新的档位。

       S挡是让普通车型迸发活力的挡位通过TCU的控制来推迟换挡的时机,将發动机高转速区域的高功率大扭矩发挥出来而且在发动机的高速区域收油也有着明显的制动效果。有些车型还可以调节变速器内的油压加快换挡执行速度(也增加了冲击),还可以控制油门踏板与节气门之间的关系最终达到优异的Sport特性。

       M挡的出现让AT有了MT的特性不受TCU嘚制约,用户自己就可以掌握换挡的节奏当然,受控于AT的机械结构这种功能自然是不能与纯粹的MT相比。另外M挡还有额外的功能有些車型上没有上述的坡道挡或者雪地挡,甚至没有S挡这就需要用户切入M模式,手动来调节了

       MT车型无法点火时,可以尝试推车至一定速度然后挂挡,迅速松离合器带动发动机点火,把车给“撮”着而AT车型是无法完成这一举动的,在以往的文章里似乎只有一个最简单的解释:容易损坏变速箱的工作原理然而这个回答太过简单,很多有刨根问底钻研精神的网友并不能满足所以在经过之前的知识储备下峩们来分析一下这个事情。有这样几个因素导致AT车系无法推车点火:

       2、即便是可以切换至D挡D挡下液力变矩器的特性(软连接、反向传递動力效率低)导致无法将车身动能传递给发动机,尤其是推车这种低速的状态;

       3、即便是可以切换到液力变矩器锁止的1挡但由于此时油壓不正常,导致挡位可能会失效或者造成变速器的损害,这样的结果是大家都不愿意看到的

       所以,由于AT先天的结构基本无法实现推車点火,所以在AT车型在逻辑上也“屏蔽”了这个额外的功能从源头上保护变速器,因此即便是行车途中意外熄火,也无法通过档位和油门的控制重新点火(事实上MT车型推车点火也不是正常起动方式)。

       如果遇到行驶途中意外熄火需要立即观察周边路况,然后切入N挡重新点火。需要注意的是有些车型需要将钥匙完全归位才能重新点火,有些车型N挡无法点火需要P挡启动,此时必须打开双闪将车停在相对安全的地方,挂入P挡(必须停稳再挂P挡)重新起动。有兴趣的朋友可以做个“N挡是否能点火起动”的小实验以便了解爱车特性,应不时之需

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