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简单的自动变速器工作原理

简单的自动变速器工作原理

发布日期:2017-10-17 00:00 来源:http://www.patscustom.com 点击:

主动变速器轿车上没有换挡组织。只需将变速器挂在行进挡,其他一切操作都会主动进行。


在本文中,我们将具体叙述主动变速器的原理。 首要您将了解整套体系的要害部件: 行星齿轮组。 然后,我们将告诉您变速器的安装、操控设备的作业原理,并评论在变速器的操控中涉及到的一些难点。


梅赛德斯-奔跑CLK主动变速器

如果没有变速器,轿车将会只需一种传动比,而我们也只能挑选让轿车以所需的大速度行驶的那种传动比。 如果您想要的大速度是130公里/小时,那么传动比应相似于大多数手动变速器中的三挡。

您可能从来没尝试过仅用三挡来驾驭装备手动变速器的轿车。 如果体会一下,您很快会发现在起动时简直没有加快感。高速行驶时,发起机会宣布尖叫,转速表会接近红线。这样的轿车很快就会磨损,以至于简直无法驾驭。

因而,变速器运用齿轮,以便更有用地运用发起机的扭矩,然后坚持发起机在合适的转速下运转。

手动变速器和主动变速器之间的要害不同在于:前者将不同组的齿轮分别确定到输出轴,以得到各种传动比;而在主动变速器中,同一组齿轮就可得到一切不同的传动比,主动变速器则是经过行星齿轮组来完结这一功用的。
当我们分化主动变速器以了解其内部结构时,会发现其在恰当小的空间内包容了各式各样的部件。除了其他部件外,您还会看到:

一套精致的行星齿轮组

一组钢带,用于固定齿轮组的部件

一组三个湿盘离合器,用于固定齿轮组的其他部件

一套奇特的液压体系,用于操控离合器和钢带

一个大型齿轮泵,用于运送变速器液力传动油

我们重视的重点是行星齿轮组。 这个部件的巨细与甜瓜相仿,它发生变速器所能生成的一切不同传动比。变速器内的其他一切部件都是为了帮助行星齿轮组完结此作业。主动变速器包括两套完好的行星齿轮组,它们组合成一个部件。


输入

输出

不动

核算

传动比


A

太阳轮(S)

行星架(C)

齿圈(R)

1+R/S

3.4:1

B

行星架(C)

齿圈 (R)

太阳轮(S)

1 /(1+S/R)

0。71:1

C

太阳轮(S)

齿圈 (R)

行星架(C)

-R/S

-2.4:1


另外,将其间任何两个部件确定在一起,都会将整个设备确定在1:1齿轮减速比。 请注意,上面列出的榜首个传动比是减速挡——输出速度比输入速度慢。第二个是超速挡——输出速度比输入速度快。一个又是减速挡,但输出方向相反。从这个行星齿轮组还能得到其他几种传动比,不过这几种传动比与我们的主动变速器相关。您能够从下面的动画中实验这几种传动比:


贵州自动变速器

变速器中的齿轮怎么组合在一起

从左到右:齿圈、行星架、两个太阳轮更多汽修资料加QQ:275278258



下图显现了行星架中的行星齿轮。请注意,右边的行星齿轮比左面的行星齿轮方位低,而且它不与齿圈啮合,而是与其他行星齿轮啮合。只需左面的行星齿轮与齿圈啮合。


行星架内部:请注意两组行星齿轮。

移动换挡杆,调查动力是怎么经过变速器传递的。

一挡

在一挡中,较小的太阳轮由液力变矩器中的涡轮顺时针驱动。行星架要逆时针旋转,但被单向离合器(只允许顺时针方向旋转)固定,齿圈成为输出。小齿轮有30齿,齿圈有72齿,因而,依据下方的图表,传动比为:

传动比=-R/S=-72/30=-2。4:1

因而,旋转传动比是负的2。4:1,这意味着输出方向与输入方向相反。但输出方向与输入方向实际上相同——这就是两组行星齿轮的奥妙。榜首组行星齿轮与第二组啮合,第二组行星齿轮带动齿圈,这种组合引起反向。能够看到,这还使较大的太阳轮旋转。但因为离合器已松开,因而较大的太阳轮能以与涡轮相反的方向(逆时针)自在旋转。

  二挡

为了取得二挡所需的传动比,变速器的操作非常奇妙。它的运作就像两个行星齿轮组经过一个公共的行星架相互衔接。

行星架的榜首级实际上运用较大的太阳轮作为齿圈。 因而,榜首级包括太阳轮(较小的太阳轮)、行星架和齿圈(较大的太阳轮)。

输入是较小的太阳轮、齿圈(较大的太阳轮)由制动带固定,输出是行星架。关于这一级,因为太阳轮作为输入,行星架作为输出,齿圈固定,因而公式为:

1+R/S=1+36/30=2.2:1

较小的太阳轮每翻滚一圈,行星架就翻滚2.2圈。 在第二级,行星架作为第二个行星齿轮组的输入,较大的太阳轮(不动)作为太阳轮,齿圈作为输出,因而传动比为:

1/(1+S/R)=1/(1+36/72)=0。67:1

为得到二挡的全体减速比,我们将榜首级乘以第二级:2.2x0.67,得到1.47:1减速比。这听起来有点乖僻,但确实有用。

三挡更多汽修资料加QQ:275278258

多数主动变速器三挡的传动比为1:1。您会记住在上一节中提到我们要得到1:1的输出,所需做的仅仅将行星齿轮三个部件中的恣意两个确定在一起。关于本齿轮组的摆放,乃至更简略——所需做的仅仅啮合离合器,将每个太阳轮确定到涡轮。

如果两个太阳轮同向翻滚,行星齿轮会锁住,因为它们只能反向旋转。这便将齿圈确定到行星齿轮,使得一切部件作为一个全体旋转,然后发生1:1的传动比。

超速挡

按照界说,超速挡的输出速度比输入速度快。它的速度会进步,正好与减速挡相反。在本变速器中,啮合超速挡会一次完结两件作业。如果您阅读过液力变矩器作业原理,可能已经了解了确定液力变矩器。为了进步功率,某些轿车有一个确定液力变矩器的组织,以便发起机的输出直接传递到变速器。

在本变速器中,啮合超速挡后,衔接到液力变矩器外壳的轴(经过螺栓固定到发起机的飞轮)会经过离合器衔接到行星架。较小的太阳轮空转,较大的太阳轮被超速挡制动带固定。没有任何部件衔接到涡轮,仅有的输入来自变矩器外壳。我们回到图表,这次以行星架作为输入、太阳轮固定、齿圈作为输出。

传动比=1/(1+S/R)=1/(1+36/72)=0。67:1

因而,发起机每翻滚三分之二圈,输出设备就旋转一圈。如果发起机转速为2000 转/分(RPM),则输出速度为3000RPM。这使得在坚持发起机转速缓慢的一起,轿车能够以高速行驶。

倒挡

倒挡和一挡极为相似,但由液力变矩器涡轮驱动的不是较小而是较大的太阳轮,较小的太阳轮反向空转,行星架被倒挡制动带固定到外壳上。 因而,依据上一页的公式,传动比为:

传动比=-R/S=72/36=2.0:1

这样,本变速器中,倒挡的传动比略小于一挡的传动比。

传动比

本变速器有四个行进挡和一个倒挡。下面让我们来总结一下传动比、输入和输出:

挡位输入输出固定传动比
一挡30齿太阳轮72齿齿圈行星架2.4:1
二挡30齿太阳轮行星架36齿齿圈2.2:1
行星架72齿齿圈36齿太阳轮0。67:1


二挡总计1.47:1
三挡30齿和36齿太阳轮72齿齿圈
1。0:1
超速挡行星架72齿齿圈36齿太阳轮0。67:1
倒挡36齿太阳轮72齿齿圈行星架-2。0:1



其间一个副制动带


在上图中,您能够在变速器的外壳中看到其间一条制动带。齿轮系已移除,金属杆衔接到活塞,而活塞驱动制动带。


变速器中的一个离合器

下图显现的是离合器冲突资料和钢片的交互层。冲突资料在内部用花键衔接,从这儿确定到其间一个齿轮;钢片在外部用花键衔接,从这儿确定到离合器壳。在大修变速器时,也要替换这些离合器片。

  • 轿车在斜坡上时,有必要能脱离啮合(轿车的自重施加在组织上)。

  • 即便换挡杆没有与齿轮对齐,您也有必要能够接合此组织。

  • 一旦接合,某个部件有必要阻挠换挡杆弹出和脱开。

要到达一切这些要求的组织恰当精妙,接下来让我们首要调查其间的一些部件。


驻车制动器组织穿过变速器的空壳,好像轿车驻车时那样。

从上图中,您看到驻车设备凸出到齿轮地点的壳体中。请注意它有锥形边际,这有助于在斜坡上驻车时,将驻车制动器脱离啮合——因为锥角的存在,轿车的重力可帮助将驻车设备推出方位。


驻车组织顶视图

当换挡杆置于驻车挡时,该杆推进绷簧紧靠小的锥形衬套。如果驻车设备已对齐,然后能够落入输出轴齿轮部分中的一个槽口,那么锥形衬套会向下推进驻车设备。如果该设备是在输出轴的某个高点上对齐,那么绷簧将推进锥形衬套,但换挡杆只需在轿车略微移动而且齿正确对齐时才会锁入位。这就是为何有时候在你挂到驻车挡且松开制动踏板之后,轿车会移动很小间隔的原因——它有必要翻滚少数间隔,然后使得轮齿对齐,驻车设备落入恰当的方位。


  • 如果轿车坐落超速挡(在四速变速器上),变速器将依据车速和节气门踏板方位,主动挑选齿轮。

  • 如果您缓慢加快,则换挡速度会比您在节气门全开状态下加快的换挡速度要低。

  • 如果您把加快踏板踩究竟,变速器将降到下一个较低挡。

  • 如果您将选挡杆移到某个低挡,只需车速关于这一挡来说不是太快,变速器就会降挡。 如果车速太快,它将比及车慢下来,然后降挡。

  • 如果您将变速器挂到二挡,那么,除非您移动换挡杆,不然即便变速器彻底中止也不再降挡或升挡。



主动变速器有一个精妙的泵,称为齿轮泵。这个泵一般坐落变速器的盖中,它从变速器底部的贮槽中抽取变速器油并供应到液压体系。此外,它还供应变速器的冷却器和液力变矩器。
您之前可能已看到过相似的东西,这确实是主动变速器的大脑,它办理一切这些功用,乃至还有更多功用。您所看到的通道将变速器油引到变速器中的一切不同部件。浇铸到金属中的通道是一种高效的流体引导东西,如果没有它们,您将需求许多软管来衔接变速器的各种部件。接下来,我们将评论液压体系的要害部件。然后,我们再来调查它们是怎么一起作业的。

泵的内部齿轮连在液力变矩器的壳上,因而它与以发起机相同的转速旋转。内部齿轮带动外部齿轮翻滚,在齿轮翻滚时,变速器油从月牙形一侧的贮槽抽出,被推到另一侧的液压体系。



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