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自动挡变速箱原理

来源:网络 作者:网友上传 时间:04-20 手机版

自动档汽车中最常见的就是液力自动档(AT),以它为例,说一下具体的工作原理。

AT变速箱是通过液力变矩器和齿轮传动系统配合来实现自动换档的,核心是液力变矩器。

AT变速箱的技术较为完善,应用的时间长,优势也很明显,比如:传递扭矩范围广、行驶平顺性好、操作简单等,缺点在于传动效率低、结构复杂、制造成本较高、工艺要求高。

AT变速箱的组成部分包括液力变矩器、行星齿轮传动机构、换挡执行元件、液压控制装置、电子控制装置、壳体等。

上面也说过,它的核心部分是液力变矩器,液力变矩器以液压油为工作介质,起到了传递转矩、变矩、变速及离合的作用,所以说变速箱油的更换就显得尤为重要。

行星齿轮传动机构多为2到3组行星排,分别由太阳轮、齿圈、行星架和支承星架组成。

换挡执行元件主要分为三类:离合器、制动器、单向离合器。

液压控制装置会把节气门开度、车速、换挡控制手柄的位置等信号变成液压信号。

电子控制装置会把液压信号转换成电信号,可以说是变速器的中枢神经。



自动变速器变档的原理是什么?

 自动变速箱简称AT,全称Auto Transmission,它是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。和手动挡相比,自动变速箱在结构和使用上有很大不同。手动挡主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位,而自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。其中液力变扭器是自动变速箱最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,泵轮和涡轮是一对工作组合,泵轮通过液体带动涡轮旋转,而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能,对驾驶者来说,您只需要以不同力度踩住踏板,变速箱就可以自动进行挡位升降。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。为了满足行驶过程中的多种需要(如泊车、倒车)等,自动变速箱还设有一些手动拨杆位置,像P挡(停泊)、R挡(后挡)、N挡(空档)、D挡(前进)等。从性能上说自动变速箱的挡位越多,车在行驶过程中也就越平顺,加速性也越好,而且更加省油。除了提供轻松惬意的驾驶感受,自动变速箱也有无法克服的缺陷。自动变速箱的动力响应不够直接,这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。此外,由于采用液力传动,这使自动挡变速箱传递的动力有所损失。手自一体自动变速箱手自一体变速箱的出现其实就是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而增加的设置,让原来电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中。同时,如果在城市内堵车情况下,还是可以随时切换回自动挡。手自一体自动变速箱实际上还是自动变速箱的一种,最早出现在保时捷911上,手自一体变速箱通过电控系统模拟出手动变速箱的操作。它的出现,在操作上给予驾驶者更大的自由度,可以通过档把上的加减档或者方向盘上的换挡拨片来选择自己认为合适的挡位和换挡时机,从而大大提高了驾驶乐趣。--------------------------------------------------------------------------------上面只是简单介绍了自动变速箱的大体结构和工作原理,如果你想详细了解自动变速箱的具体结构请看下文。自动变速箱的基本结构及其工作原理自动变速器的核心部件为:液力变矩器、行星齿轮组、离合器/制动器及其控制机构(电磁阀、油路),外围设备即为变速器壳体、传动轴等。我们就从动力流向为顺序,先从液力变矩器开始说起。液力变矩器曾有一种说法,AT上的液力变矩器相当于MT上的离合器,起到动力的连接和中断的作用。其实这种说法是错误的。AT与发动机曲轴是直接连接的,不像MT有一个动力的开关:离合器。所以从点火的瞬间开始,液力变矩器便开始转动了,对于动力的连接和中断,仍由齿轮箱内部的离合器来完成,液力变矩器唯一与MT离合器相似的地方,也就是液力变矩器“软连接”的特性,与MT离合器的“半联动”工况相近。液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对,一个风扇工作,然后将另一个不工作的风扇吹动。这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。不过详细解释其工作原理,则有些复杂。动力输出之后,带动与变矩器壳体相连的泵轮,泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油(以下简称ATF),带动涡轮转动,ATF在壳体中是一个循环的动作,由于泵轮旋转时的离心力,ATF会在泵轮的作用下,甩向外侧,冲向前方的涡轮,再流向轴心位置,回到泵轮一侧,如此周而复始的循环,将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。不过只有该零部件和传动方式,只能称为液力耦合器,若想成为液力变矩器,必然要改变涡轮叶片的形状,这样一来,ATF在经过涡轮再循环回泵轮时,会与泵轮旋转方向相反,因而造成冲击,所以为了成为液力变矩器还需另一个部件:导轮。导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件,用于调节壳体中ATF液流方向,通过单向离合器与箱体固定。有了导轮,才有了“变矩”的灵魂所在,在泵轮与涡轮转速差较大时,动力输出的扭矩也变大了,此时的变矩器想当一个无级变速器,通过转速差来提升扭矩,此时导轮处于固定状态,用以调节ATF回流;而当转速差降低,涡轮泵轮耦合或锁止时,扭矩接近对等,无需增矩,导轮随泵轮和涡轮同向转动,避免自身搅动ATF,造成动力的损耗。至此我们了解到了液力变矩器的最大特点——软连接,而这种动力的传输方式起到了两大功能:1、从静止到低速时的平稳起步;2、在加速过程中,较大动力输出时,起到增大扭矩的作用。如果与MT上的离合器相比较,则需注意的是,第一条起到了并优化了MT上离合器的功能,但第二条则是离合器无法实现的。但液力变矩器这先天“软连接”特点有一个弱点,动力不是直接输出的,在扭矩输出对等是,泵轮的转速要大于涡轮这样的话在传输动力时,ATF还在壳体中循环,浪费了动力,所以目前几乎所有液力变矩器都有一个高效节能的部件:液力变矩器锁止器。锁止器的形式是一个多片离合器,其作用就是当变矩器处于耦合状态,无需增矩时,将泵轮和涡轮锁止,这样的话动力传递即为“硬连接”,全部的无损(或者说有微量的动力流失)的将从曲轴传递到了下一站:变速箱。简单解释一下上图:i轴为转速比,表示涡轮与泵轮转速之比,左端泵轮转速远大于涡轮,右边相等。起步或大脚油门时,转速比较小,泵轮比涡轮快很多,此时泵轮输出的扭矩要比涡轮输入扭矩大很多,比较有力,但传动效率较低;轻踩油门,转速比增加,变矩比降低,传动效率也相应提高,转速比为60%时,效率最高;当稳定油门,速度较为稳定是,转速比进一步上升,变矩比接近1,但此时传动效率下降;为避免动力流失,变矩器用离合器锁止,转速比骤增至1,效率也达到最高。液力变矩器并非AT的特征液力变矩器不是AT特有,一些CVT变速器也使用了液力变矩器作为优化动力的机构;AT也不是绝对使用液力变矩器来实现软连接的,例如某些奔驰AMG车型上用的Speedshift MCT自动变速器,就用一副多片离合器代替了液力变矩器。所以液力变矩器并不是AT最大的特点,与多组离合器/制动器协同工作的行星齿轮组,才是自动变速器的最大特点。行星齿轮以及AT齿轮箱中的行星齿轮组在MT上,每一个档位都有一组两个常啮合齿轮副,更换档位只需要将输出轴与该档位输出齿轮的花键连接即可。而AT中,并不是这么多的齿轮在工作,而是用一种非常独特的方式来完成变换:行星齿轮组。我们先来看下,一个最基础的三元行星齿轮有着怎样的特性:

明宇926铲车自动挡变速箱原理

手动变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速和扭矩。自动变速箱AT由液压变矩器、行星齿轮和液压控制系统组成,通过液压传动和齿轮组合实现变速和扭矩。

其中,液力变矩器是自动变速器最具特色的部件,由泵轮、涡轮、导轮等部件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合器动作。泵轮和涡轮是一对工作组合。它们就像两个彼此相对放置的风扇。来自一个主动风扇的风力将驱动另一个被动风扇的叶片旋转。流动的空气风力成为动能传递的媒介。

如果液体被用来代替空气作为传递动能的媒介,泵轮将通过液体驱动涡轮旋转,并且在泵轮和涡轮之间增加导向轮以提高液体的传递效率。由于液力变矩器自动变速和变矩的范围不足、效率低。

扩展资料

汽车变速箱的分类

1、手动变速箱:手动变速箱作为市面上最常见的变速箱也称为手动挡,车主在踩下离合后才能拨动变速杆从而实现变速,而且手边变速箱档位较多,但如果驾驶者的车技很好,在加速和超车的时候比自动挡车要快上不少,而且更加省油。但是对于新手来说,手动挡一般比较难操纵,且更加费油。

2、自动变速箱:自动挡的车省去了离合这一方面,车主只需踩下加速踏板既可以进行车速的变换,相对于手动挡来说,自动挡的车档位较少且操纵方便,适合新手驾驶。

3、手自一体变速箱:可以再手动和自动间自由切换,自动调节发动机转速和挡位。不仅可以享受手动变速箱的驾驶快感,还可以享受自动变速箱的方便,二者合一。不管是对于驾车老手还是新手来说,都是比较合适的。

4、CVT无级变速箱:可以自由改变传动比,采用了传动带和主、从传动轮间相互配合来传递动力,相比一般的自动变速箱来说,他说实现的梁哥档位之间的无级变速,让驾驶者在驾车过程中切换车速变得更加平稳,没有一种停滞的感觉。

参考资料来源:百度百科-变速箱 (汽车配件)

手自一体变速箱的工作原理是怎样?

变速箱主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而自动变速箱AT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组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。

自动挡车的p,r,n,d,l是什么意思

手自一体变速箱的工作原理:

手自一体变速器实际上就是一款电控的液压自动变速器,其硬件方面只是在排挡杆的操纵台下面增加了三个传感器,分别为加挡传感器、减挡传感器和手动模式传感器,控制系统根据加减挡信号去控制变速器的升挡或减挡。

另外还增加了一些保护措施,例如当发动机转速超过6000转时,控制系统就会发出升挡的指令,使变速器自动升挡,当发动机转速和车速都比较低时,如果驾驶员加挡,则控制系统还是不会发出升挡的指令。

相反,如果此时挡位较高,而驾驶员没有减挡,则控制系统就会发出降挡的指令,使变速器降入低挡位。所以其在本质上和自动变速器没有太大的区别。 另外,在手自一体变速器的控制系统中多增加了三个传感器,如果其中有一个损坏的话,变速器也会被锁挡。

手自一体的优缺点:

手自一体汽车配备手动挡的优点是可以满足手动挡的驾驶乐趣,适当的拖档减速,利用发动机制动汽车,在过弯特别适用。根据不同的环境和自我的需求,随意切换换挡模式,将手动挡的驾驶乐趣和自动挡的方便舒适完美融合在一起。

相对纯手动挡来说,操作简单,发动机不会因为不及时减档而超负荷,特别的好处是新手上坡起步不会熄火。变速箱优势非常明显,可以将自动挡的舒适体验和手动挡的运动感受,合二为一。手随心动,是一种完美的驾驶感受。

自动变速箱比纯手动挡汽车更加复杂。需要更好的维护保养,坏了也更不容易修理。相比于同车型的纯手动挡,提速较慢,开起来没有劳力的感觉。

手自一体汽车配备手动挡的缺点是在不注意的情况下,不小心换成了手动挡。,当速度高时很容易造成高速低档,损坏变速箱。配备有自动挡变速器的汽车,购买费用比纯手动价格要高很多,而且相比纯手动更加费油。

自动挡车档位P、R、N、D、L的意思:

1、P为停车档(Parking),汽车停止后,挂上P档车辆就是制动防止移动,与N档不同的是,P档中断动力输出。目前有些车型会独立出P档,称为电子制动,原理相同。

2、R为倒车档(Reverse),车辆停止时才能挂入该档位。有锁止按钮的车型还需要按下按钮才能切换。

3、N为空档(Neutral),暂时停车挂入该档位,停止车辆的运动,动力未中断。例如等红绿灯时,同时应拉起手刹,下坡时禁用该档位。

4、D为前进档(Drive),最常用的档位,需要升降档位时通过油门控制就可以完成。而D1(或L档)、D2、D3则相当于手动档的1和2、3和4、5和6档。

5、L为低速档(Low),车辆下坡时,挂入低速档减少刹车制动;车辆上坡时,挂入低速档爬坡会更有力。

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