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图解汽车(7) 3种自动变速箱结构解析原创

2012-09-05 17:20:32 来源: PCauto 作者:常庆林
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  【太平洋汽车网 技术频道】众所周知,汽车变速箱可以分为自动变速箱手动变速箱。但并不是所有的人都能够完整地说出自动变速箱的种类以及各种类自动变速箱究竟在运作原理上有什么不同。本期的图解汽车,我们将要来剖析一下AT、CVT、DSG这三种自动变速箱的运作原理。

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● AT自动变速箱的结构及工作原理:

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  现在自动变速箱一般都是液力变矩器式自动变速箱,也就是俗称的“AT”自动变速箱。它主要由两大部分构成:1、和发动机飞轮连接的液力变矩器。2、紧跟在液力变矩器后方的变速机构。

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  液力变矩器一般是由泵轮、定叶轮、涡轮以及锁止离合器组成的。锁止离合器的作用是当车速超过一定速度时,采用锁止离合器将发动机与变速机构直接连接,这样可以减少燃油消耗。

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  液力变矩器的作用是将发动机的动力输出传递到变速机构。它里面充满了传动油,当与动力输入轴相连接的泵轮转动时,它会通过传动油带动与输出轴相连的涡轮一起转动,从而将发动机动力传递出去。其原理就像一把插电的风扇能够带动一把不插电的风扇的叶片转动一样。

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  AT自动变速箱每个档位都由一组离合片控制,从而实现变速功能。现在的AT自动变速箱采用电磁阀对离合片进行控制,使得系统更简单,可靠性更好。AT自动变速箱的传动齿轮和手动变速箱的传动齿轮并不相同。AT自动变速箱采用的是行星齿轮组实现扭矩的转换。

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  AT自动变速箱的换挡控制方式如上图所示。变速箱控制电脑通过电信号控制电磁阀的动作,从而改变变速箱油在阀体油道的走向。当作用在多片式离合片上的油压达到致动压力时,多片式离合片接合从而促使相应的行星齿轮组输出动力。

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  行星齿轮组包括行星架、齿圈以及太阳轮。当上面提到的三个部件中的一个被固定后,动力便会在其他两个部件之间传递。如果还是不理解,可以参看以下视频。

● CVT自动变速箱的结构及工作原理:

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  CVT无级变速箱的主要部件是两个滑轮和一条金属带,金属带套在两个滑轮上。滑轮由两块轮盘组成,这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形,其中一边的轮盘由液压控制机构控制,可以视不同的发动机转速,进行分开与拉近的动作,V形凹槽也随之变宽或变窄,将金属带升高或降低,从而改变金属带与滑轮接触的直径,相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节,即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时,另一个带轮凹槽就会逐渐变窄,从而迅速加大传动比的变化。

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  当汽车慢速行驶时,可以令主动滑轮的凹槽宽度大于被动滑轮凹槽,主动滑轮的金属带圆周半径小于被动滑轮的金属带圆周半径,即小圆带大圆,因此能传递较大的转矩;当汽车逐渐转为高速时,主动滑轮的一边轮盘向内靠拢,凹槽宽度变小迫使金属带升起,直至最高顶端,而被动滑轮的一边轮盘刚好相反,向外移动拉大凹槽宽度迫使金属带降下,即主动滑轮金属带的圆周半径大于被动滑轮金属带的圆周半径,变成大圆带小圆,因此能保证汽车高速行驶时的速度要求,

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● DSG自动变速箱的结构及工作原理:

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  手动挡汽车在换挡时,离合器在分离和接合之间存在动力传递暂时中断的现象。这对于一般的民用车影响不大,但对于争分夺秒的赛车来说,会极大地影响成绩。双离合变速箱能够消除换挡时动力传递的中断现象,缩短换挡时间,同时换挡更加平顺。

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  上图是一个大众6速DSG双离合变速箱的工作原理图。两个离合器与变速箱装配在同一机构内,其中一个离合器(1)负责挂1、3、5和倒挡;另一个离合器(2)负责挂2、4、6挡。当驾驶员挂上1挡起步时,换挡拨叉同时挂上1挡和2挡,但离合器1结合,离合器2分离,动力通过1挡的齿轮输出动力,2挡齿轮空转。当驾驶员换到2挡时,换挡拨叉同时挂上2挡和3挡,离合器1分离的同时离合器2结合,动力通过2挡齿轮输出,3挡齿轮空转。其余各档位的切换方式均与此类似。这样就解决了换挡过程中动力传输中断的问题。

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  上图是一个大众7速DSG双离合变速箱的工作原理图,其工作原理与6速类似。离合器1负责控制1、3、5、7挡;离合器2负责控制2、4、6和倒档。

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  如果大家还是没弄懂双离合变速箱的原理,大家可以看看上面这个大众6速DSG双离合变速箱的原理简图。这个简图非常清晰地说明了双离合变速箱的传动原理。下面是一个关于双离合变速箱工作原理的视频。

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