汽車變速器入門知識圖解大集合

● 為什么變速器是必要的？

汽車作為一種交通工具，必然會有起步、上坡、高速行駛等駕駛需要。而這期間驅(qū)動汽車所需的扭力都是不同的，光靠發(fā)動機是無法應付的。

因為發(fā)動機直接輸出的轉(zhuǎn)矩變化范圍是比較小的，而汽車起步、上坡卻需要大的轉(zhuǎn)矩，高速行駛時，只需要較小的轉(zhuǎn)矩，如直接把發(fā)動機的動力來驅(qū)動汽車的話，就很難實現(xiàn)汽車的起步、上坡或高速行駛。另外，汽車需要倒車，也必須要用到變速器來實現(xiàn)。

● 變速器為什么能變速？

變速箱為什么可以調(diào)整發(fā)動機輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速呢？其實這里蘊含了齒輪和杠桿的原理。變速箱內(nèi)有多個不同的齒輪，通過不同大小的齒輪組合一起，就能實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)整。用低轉(zhuǎn)矩可以換來高轉(zhuǎn)速，用低轉(zhuǎn)速則可以換來高轉(zhuǎn)矩。

變速器的作用主要表現(xiàn)在三方面：第一，改變傳動比，擴大驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍；第二，在發(fā)動機轉(zhuǎn)向不變的情況下，實現(xiàn)汽車倒退行駛；第三，利用空檔，可以中斷發(fā)動機動力傳遞，使得發(fā)動機可以起動、怠速。

● 變速器有哪些種類？

汽車變速器按照操控方式可分為手動變速器和自動變速器。常見的自動變速器主要有三種，分別是液力自動變速器（AT）、機械無級自動變速器（CVT）、雙離合器變速器（DSG）。

● 手動變速器的結(jié)構(gòu)

手動變速器（Manual　Transmission，簡稱MT），就是必須通過用手撥動變速器桿，才能改變傳動比的變速器。手動變速器主要由殼體、傳動組件（輸入輸出軸、齒輪、同步器等）、操縱組件（換擋拉桿、撥叉等）。

● 手動變速器工作原理

手動變速器的工作原理，就是通過撥動變速桿，切換中間軸上的主動齒輪，通過大小不同的齒輪組合與動力輸出軸結(jié)合，從而改變驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。下面先看一下簡化的手動變速器（2檔）的構(gòu)造圖。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得關(guān)注。

發(fā)動機的動力輸入軸是通過一根中間軸，間接與動力輸出軸連接的。如上圖所示，中間軸的兩個齒輪（紅色）與動力輸出軸上的兩個齒輪（藍色）是隨著發(fā)動機輸出一起轉(zhuǎn)動的。但是如果沒有同步器（紫色）的接合，兩個齒輪（藍色）只能在動力輸出軸上空轉(zhuǎn)（即不會帶動輸出軸轉(zhuǎn)動）。圖中同步器位于中間狀態(tài)，相當于變速器掛了空檔。

當變速桿向左移動，使同步器向右移動與齒輪接合，發(fā)動機動力通過中間軸的齒輪，將動力傳遞給動力輸出軸。

一般的手動變速器都有好幾個檔位，可以理解為在原來的基礎(chǔ)上添加了幾組齒輪，其實原理都是一樣的。如當掛上1擋時，實際上是將（1、2擋同步器）向左移動使同步器與1擋從動齒輪接合，將動力傳遞到輸出軸。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得關(guān)注。細心的朋友會發(fā)現(xiàn)，R檔（倒車檔）的主動齒輪和從動齒輪中夾了一個中間齒輪，就是通過這個齒輪實現(xiàn)汽車的倒退行駛。

5檔手動變速器工作過程）

● 同步器起什么作用？

變速器在進行換檔操作時，尤其是從高檔向低檔的換檔很容易產(chǎn)生輪齒或花鍵齒間的沖擊。為了避免齒間沖擊，在換檔裝置中都設置同步器。

同步器有常壓式和慣性式兩種，目前大部分同步式變速器上采用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環(huán)等組成，主要是依靠摩擦作用實現(xiàn)同步。

當同步鎖環(huán)內(nèi)錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸后，在摩擦力矩的作用下齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低（或升高）到與同步鎖環(huán)轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)，齒輪相對于同步鎖環(huán)的轉(zhuǎn)速為零，因而慣性力矩也同時消失，這時在作用力的推動下，接合套不受阻礙地與同步鎖環(huán)齒圈接合，并進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。

眾所周知，汽車變速箱可以分為自動變速箱和手動變速箱。但并不是所有的人都能夠完整地說出自動變速箱的種類以及各種類自動變速箱究竟在運作原理上有什么不同。本期的圖解汽車，我們將要來剖析一下AT、CVT、DSG這三種自動變速箱的運作原理。

● AT自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：

現(xiàn)在自動變速箱一般都是液力變矩器式自動變速箱，也就是俗稱的“AT”自動變速箱。它主要由兩大部分構(gòu)成：1、和發(fā)動機飛輪連接的液力變矩器。2、緊跟在液力變矩器后方的變速機構(gòu)。

液力變矩器一般是由泵輪、定葉輪、渦輪以及鎖止離合器組成的。鎖止離合器的作用是當車速超過一定速度時，采用鎖止離合器將發(fā)動機與變速機構(gòu)直接連接，這樣可以減少燃油消耗。

液力變矩器的作用是將發(fā)動機的動力輸出傳遞到變速機構(gòu)。它里面充滿了傳動油，當與動力輸入軸相連接的泵輪轉(zhuǎn)動時，它會通過傳動油帶動與輸出軸相連的渦輪一起轉(zhuǎn)動，從而將發(fā)動機動力傳遞出去。其原理就像一把插電的風扇能夠帶動一把不插電的風扇的葉片轉(zhuǎn)動一樣。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得關(guān)注。

AT自動變速箱每個檔位都由一組離合片控制，從而實現(xiàn)變速功能?，F(xiàn)在的AT自動變速箱采用電磁閥對離合片進行控制，使得系統(tǒng)更簡單，可靠性更好。AT自動變速箱的傳動齒輪和手動變速箱的傳動齒輪并不相同。AT自動變速箱采用的是行星齒輪組實現(xiàn)扭矩的轉(zhuǎn)換。

AT自動變速箱的換擋控制方式如上圖所示。變速箱控制電腦通過電信號控制電磁閥的動作，從而改變變速箱油在閥體油道的走向。當作用在多片式離合片上的油壓達到致動壓力時，多片式離合片接合從而促使相應的行星齒輪組輸出動力。

行星齒輪組包括行星架、齒圈以及太陽輪。當上面提到的三個部件中的一個被固定后，動力便會在其他兩個部件之間傳遞。

● CVT自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：

CVT無級變速箱的主要部件是兩個滑輪和一條金屬帶，金屬帶套在兩個滑輪上?；営蓛蓧K輪盤組成，這兩片輪盤中間的凹槽形成一個V形，其中一邊的輪盤由液壓控制機構(gòu)控制，可以視不同的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，進行分開與拉近的動作，V形凹槽也隨之變寬或變窄，將金屬帶升高或降低，從而改變金屬帶與滑輪接觸的直徑，相當于齒輪變速中切換不同直徑的齒輪。兩個滑輪呈反向調(diào)節(jié)，即其中一個帶輪凹槽逐漸變寬時，另一個帶輪凹槽就會逐漸變窄，從而迅速加大傳動比的變化。

當汽車慢速行駛時，可以令主動滑輪的凹槽寬度大于被動滑輪凹槽，主動滑輪的金屬帶圓周半徑小于被動滑輪的金屬帶圓周半徑，即小圓帶大圓，因此能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩；當汽車逐漸轉(zhuǎn)為高速時，主動滑輪的一邊輪盤向內(nèi)靠攏，凹槽寬度變小迫使金屬帶升起，直至最高頂端，而被動滑輪的一邊輪盤剛好相反，向外移動拉大凹槽寬度迫使金屬帶降下，即主動滑輪金屬帶的圓周半徑大于被動滑輪金屬帶的圓周半徑，變成大圓帶小圓，因此能保證汽車高速行駛時的速度要求。

● DSG自動變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：

手動擋汽車在換擋時，離合器在分離和接合之間存在動力傳遞暫時中斷的現(xiàn)象。這對于一般的民用車影響不大，但對于爭分奪秒的賽車來說，會極大地影響成績。雙離合變速箱能夠消除換擋時動力傳遞的中斷現(xiàn)象，縮短換擋時間，同時換擋更加平順。