劉永超
摘 要:自動變速囂的特點。液力自動無級變速囂也存在不足,如傳動效率較低,蛄構(gòu)復雜等。但因其無比優(yōu)越的性能,自動 無級變速器的應用仍相當普及。
關鍵詞:變速器;結(jié)構(gòu);組成原理
中圖分類號:U467.3 文獻標識碼:A 文章編號:2095-3178(2018)19-0283-01
隨著現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術的發(fā)展,自動變速器的形式也多種多樣。其 中,由于汽車電子技術的發(fā)展變速器又完成了由原來的手動變速器 到更為方便的自動變速器的轉(zhuǎn)換。這就要求現(xiàn)代的汽車維修技術人 員必須有非常扎實的變速器的工作原理知識,不僅要熟悉機械修理 和電氣修理的特征,更重要的是要將機和電統(tǒng)一到一起來認識,這 正是現(xiàn)代汽車維修的關鍵所在,自動變速器的維修很好的體現(xiàn)了現(xiàn) 代汽車維修工作的關鍵。
1 變速器的結(jié)構(gòu)特點
自動變速器的特點。液力自動無級變速器也存在不足,如傳動
效率較低,結(jié)構(gòu)復雜等。但因其無比優(yōu)越的性能,自動無級變速器 的應用仍相當普及。目前,國內(nèi)大多數(shù)汽車采用手動變速器,手動 變速器因采用機械傳動,故傳動效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單。但 是,因其動載荷大,易使零件過早地磨損。特別是手動變速器要求 駕駛員在外界條件比較復雜的情況下,頻繁地操縱離合器和換擋, 增加了駕駛員的負擔,使駕駛員易于疲勞,也不利于安全行車。
自動變速器能進行繁復的加速、減速變速器換擋等功能,具有 變速平滑、駕駛輕便等優(yōu)點??梢愿鶕?jù)發(fā)動機的工況和車速情況, 自動選擇擋位,而且具有下列顯著特點:
1.1 良好的行駛性能
自動變速裝置的擋位變換不但快而且平穩(wěn),提高了汽車的乘坐
舒適性。通過液體傳動和行車電腦控制換擋,可以消除或降低動力 傳遞系統(tǒng)中的沖擊和動載,這對在地形復雜、路面惡劣條件下作業(yè) 的工程車輛、軍用車輛尤為重要。試驗表明,在壞路段行駛時,自 動變速器的車輛傳動軸上,最大動載轉(zhuǎn)矩的峰值只有手動變速器的 20%~40%。原地起步時最大動載轉(zhuǎn)矩的峰值只有手動變速器的 50%~70%。且能大幅度延長發(fā)動機和傳動系零部件的壽命。
1.2 操縱簡單
只需設置液壓工作閥的位置,自動變速器就可以根據(jù)需要進行
自動加擋和減擋,省去了起步和換擋時踏離合器、更換變速桿位置
和放松油門等復雜的操作規(guī)程,大大減小了駕駛員的勞動強度。
1.3 高行車安全性
在車輛行駛過程中,駕駛員必須根據(jù)道路、交通條件的變化,
對車輛的行駛方向和速度進行改變和調(diào)節(jié)。以城市大客車為例,平 均每分鐘換擋 3―5 次,而每次換擋有 4―6 個手腳協(xié)同動作。正是 由于這種連續(xù)不斷的頻繁操作,使駕駛員的注意力被分散,而且容 易產(chǎn)生疲勞,造成交通事故增加;或者是減少換擋,以操縱油門大 小代替變速,即以犧牲燃油經(jīng)濟性來減輕疲勞強度。自動變速的車 輛,取消了離合器踏板和變速操縱桿,只要控制油門踏板,就能自 動變速從而減輕了駕駛員的疲勞強度,使行車事故率降低,平均車 速提高。
1.4 降低廢氣排放
發(fā)動機在怠速和高速運行時,排放的廢氣中 CO 或 CH 化合物的
濃度較高,而自動變速器的應用,可使發(fā)動機經(jīng)常處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū) 域內(nèi)運轉(zhuǎn),也就是在較小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,從而降低了 排氣污染。
2 變速器的組成
自動變速器的基本組成。自動變速器的廠牌型號很多,外部形
狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有所不同,但它們的組成基本相同,都是由液力變 矩器和齒輪式自動變速器組合起來的。常見的組成部分有液力變矩 器、行星齒輪機構(gòu)、離合器、制動器、油泵、濾清器、管道、控制 閥體、速度調(diào)壓器等,按照這些部件的功能,可將它們分成液力變 矩器、變速齒輪機構(gòu)、供油系統(tǒng)、自動換擋控制系統(tǒng)和換擋操縱機 構(gòu)等五大部分。
2.1 液力變矩器
液力變矩器位于自動變速器的最前端,安裝在發(fā)動機的飛輪上,
其作用與采用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環(huán)流動過程中動能的變化將發(fā)動機的動力傳遞冉動變速器的輸入軸, 并能根據(jù)汽車行駛阻力的變化,在一定范圍內(nèi)自動地、無級地改變 傳動比和扭矩比,具有一定的減速增扭功能。
2.2 變速齒輪機構(gòu)
自動變速器中的變速齒輪機構(gòu)所采用的型式有普通齒輪式和行
星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的變速器,由于尺寸較大,最大傳 動比較小,只有少數(shù)車型采用。目前絕大多數(shù)轎車自動變速器中的 齒輪變速器采用的是行星齒輪式。
2.3 供油系統(tǒng)
自動變速器的供油系統(tǒng)主要由油泵、油箱、濾清器、調(diào)壓閥及
油道所組成。油泵是自動變速器最重要的組成之一,它通常安裝在 變矩器的后方,由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,不 論汽車是否行駛,油泵都在運轉(zhuǎn),為自動變速器中的變矩器、換擋 執(zhí)行機構(gòu)、自動換擋控制系統(tǒng)部分提供一定油壓的液壓油。油壓的 調(diào)節(jié)由調(diào)壓閥來實現(xiàn)。
2.4 自動換擋控制系統(tǒng)
自動換擋控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機的負荷(節(jié)氣門開度)和汽車的
行駛速度,按照設定的換擋規(guī)律,自動地接通或切斷某些換擋離合 器和制動器的供油油路,使離合器結(jié)合或分開、制動器制動或釋放, 以改變齒輪變速器的傳動化,從而實現(xiàn)自動換擋。
3 汽車變速器的現(xiàn)狀與前景
隨著國內(nèi)汽車保有量持續(xù)快速增長,公路交通所消耗的石油資
源占全國石油消耗總量的份額不斷攀升。提供給用戶低油耗并具備 良好動力性能的汽車產(chǎn)品成為目前汽車企業(yè)追求的主要目標之一。 對汽車的動力性和燃料經(jīng)濟性影響最大的是發(fā)動機的運行特性以及 傳動系統(tǒng)的速比和效率。
目前,汽車市場上裝備性能更佳、功能更多的自動變速器(AT) 轎車迅速增加。為解決AT 油耗高、動力性能低的問題,汽車廠商為 AT 設計可供選擇的多種使用模式,使其智能化適應不同駕駛需要。
在變扭器鎖止離合器的控制上,盡量采取合理的工況鎖止條件方式 選擇,以優(yōu)化設計達到提高傳動效率的目的。但智能化設計,還是 不能最終解決AT 油耗高傳動效率低的問題。汽車變速器是汽車的主 要裝置之一,汽車行駛速度隨工況、負荷的反復變化而不斷變化, 因此需要汽車變速器傳動比的適應范圍盡量寬。只有選擇無級變速 才能滿足,因為無級變速可實現(xiàn)傳動比的連續(xù)變化,使汽車行駛條 件與發(fā)動機負載實現(xiàn)最佳匹配,充分發(fā)揮發(fā)動機的潛力,使發(fā)動機 具有理想的動力性能,提高汽車的經(jīng)濟性,降低排放污染及噪音。
從現(xiàn)代汽車變速器的市場狀況和發(fā)展來看,全世界的各大廠商 都對提高 AT 的性能及研制無級變速器(CVT)表現(xiàn)積極,汽車業(yè)界 非常重視 CVT 在汽車上的實用化進程。目前世界上裝車較多的汽車 變速器是手動變速器(MT)、電控液力自動變速器(ECT)、金屬帶(鏈) 式無級變速器(CVT)、電控機械式自動變速器(AMT)、雙離合器變 速器(DCT)及環(huán)形錐盤滾輪牽引式無級變速器(IVT)等數(shù)種,并 具有各自優(yōu)勢,但其中金屬帶式無級變速器前景看好。歐洲格特拉 克(GETRAG)變速箱公司開發(fā)的電控機械自動變速器(AMT)則克服 了AT 效率低等缺點,與AT 相比,具有更大的發(fā)展優(yōu)勢。可是,AMT 依舊需要復雜的電控系統(tǒng)來控制。
4 結(jié)束語
隨著汽車科技的發(fā)展。汽車上的設備會越來越多,我們要及時
的更新有關的知識,避免盲目的拆裝。這樣我們就能更上社會的步 伐,不會被淘汰。
參考文獻
[1]楊柳青主編.《汽車檢測與診斷技術》同濟大學出版社
2009年2月
[2]蔡廣新.《汽車機械基礎》2008
[3]岱偉.《自動變速器的檢測與維修》