手動檔和自動檔的結構原理是什麼

手動變速器是最常見的變速器，簡稱MT。它的基本構造用一句話概括，就是兩軸一中軸，即指輸入軸、軸出軸和中間軸，它們構成了變速器的主體，當然還有一根倒檔軸。手動變速器又稱手動齒輪式變速器，含有可以在軸向滑動的齒輪，通過不同齒輪的嚙合達到變速變扭目的。典型的手動變速器結構及原理如下。 輸入軸也稱第一軸，它的前端花鍵直接與離合器從動盤的花鍵套配合，從而傳遞由發動機過來的扭矩。第一軸上的齒輪與中間軸齒輪常嚙合，只要軸入軸一轉，中間軸及其上的齒輪也隨之轉動。中間軸也稱副軸，軸上固連多個大小不等的齒輪。輸出軸又稱第二軸，軸上套有各前進檔齒輪，可隨時在操縱裝置的作用下與中間軸的對應齒輪嚙合，從而改變本身的轉速及扭矩。輸出軸的尾端有花鍵與傳動軸相聯，通過傳動軸將扭矩傳送到驅動橋減速器。 由此可知，變速器前進檔位的驅動路徑是：輸入軸常嚙齒輪－中間軸常嚙齒輪－中間軸對應齒輪－第二軸對應齒輪。倒車軸上的齒輪也可以由操縱裝置撥動，在軸上移動，與中間軸齒輪和輸出軸齒輪嚙合,以相反的旋轉方向輸出。 多數汽車都有5個前進檔和一個倒檔，每個檔位有一定的傳動比，多數檔位傳動比大於1，第4檔傳動比為1，稱為直接檔，而傳動比小於1的第5檔稱為加速檔。空檔時輸出軸的齒輪處於非嚙合位置，無法接受動力傳輸。 由於變速器輸入軸與輸出軸以各自的速度旋轉，變換檔位時合存在一個"同步"問題。兩個旋轉速度不一樣齒輪強行嚙合必然會發生衝擊碰撞，損壞齒輪。因此，舊式變速器的換檔要採用"兩腳離合"的方式，升檔在空檔位置停留片刻，減檔要在空檔位置加油門，以減少齒輪的轉速差。但這個操作比較複雜，難以掌握精確。因此設計師創造出"同步器"，通過同步器使將要嚙合的齒輪達到一致的轉速而順利嚙合。 目前全同步式變速器上採用的是慣性同步器，它主要由接合套、同步鎖環等組成，它的特點是依靠摩擦作用實現同步。接合套、同步鎖環和待接合齒輪的齒圈上均有倒角（鎖止角），同步鎖環的內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產生摩擦。鎖止角與錐面在設計時已作了適當選擇，錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步，同時又會產生一種鎖止作用，防止齒輪在同步前進行嚙合。當同步鎖環內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸後，在摩擦力矩的作用下齒輪轉速迅速降低（或升高）到與同步鎖環轉速相等，兩者同步旋轉，齒輪相對於同步鎖環的轉速為零，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齒圈接合，並進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。 自動變速器的汽車，能根據路面狀況自動變速變矩，駕駛者可以全神貫地注視路面交通而不會被換檔搞得手忙腳亂。自動變速箱對於行外人士頗顯神秘，要詳細剖析自動變速箱涉及不少專業知識，希望本文能夠給大家一個初步的印象。 汽車自動變速箱常見的有三種型式，分別是液力自動變速箱（簡稱AT）、機械無級自動變速箱（簡稱CVT)、電控機械自動變速箱（簡稱AMT）。 目前轎車普遍使用的是AT，AT幾乎成為自動變速箱的代名詞，廣州本田老款使用的是四速AT自動變速器，03新款改為五速AT變速器。AT：結構與手動波相比，液力自動變速箱（AT）在結構和使用上有很大的不同。手動變速箱主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產生變速變矩；而AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最具特點的部件，它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成，直接輸入發動機動力傳遞扭矩和離合作用。原理：泵輪和渦輪是一對工作組合，它們就好似相對放置的兩颱風扇，一颱風扇吹出的風力會帶動另一颱風扇的葉片旋轉，風力成了動能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動能的媒介，泵輪就會通過液體帶動渦輪旋轉，再在泵輪和渦輪之間加上導輪，通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現轉速差就可以實現變速變矩了。由於液力變矩器自動變速變矩範圍不夠大，因此在渦輪後面再串聯幾排行星齒輪提高效率，液壓操縱系統會隨發動機工作變化自行操縱行星齒輪，從而實現自動變速變矩。輔助機構自動換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停泊、後退等，所以還設有干預裝置即手動撥桿，標誌P(停泊）、R(後檔)、N(空檔)、D(前進),另在前進檔中還設有"2"和 "1"的附加檔位,用以起步或上斜坡之用。由於將其變速區域分成若干個變速比區段，只有在規定的變速區段內才是無級的，因此AT實際上是一種介於有級和無級之間的自動變速器。優缺點AT不用離合器換檔，檔位少變化大，連接平穩，因此操作容易，既給開車人帶來方便，也給坐車人帶來舒適。但缺點也多，一是對速度變化反應較慢，沒有手動變速箱靈敏 ，因此許多玩車人士喜歡開手動變速箱車；二是費油不經濟，傳動效率低變矩範圍有限，近年引入電子控制技術改善了這方面的問題；三是機構複雜，修理困難。在液力變扭器內 高速循環流動的液壓油會產生高溫，所以要用指定的耐高溫液壓油。另外，如果汽車因蓄電池缺電不能啟動，不能用推車或拖車的方法啟動。如果拖運故障車，要注意使驅動輪脫離地面，以保護自動變速箱齒輪不受損害。CVT：採用傳動帶和可變槽寬的棘輪進行動力傳遞，即當棘輪變化槽寬肘，相應改變驅動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進行變速，傳動帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正無級化了，它的優點是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運行效率，油耗較低。但CVT的缺點也是明顯的，就是傳動帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用於在1升排量左右的低功率和低扭矩汽車，因此在自動變速器佔有率約4%以下。AMT：在機械變速器（手動波）原有基礎上進行改造，主要改變手動換檔操縱部分。即在總體傳動結構不變的情況下通過加裝微機控制的自動操縱系統來實現換擋的自動化。因此AMT實際上是由一個機器人系統來完成操作離合器和選檔的兩個動作。由於AMT能在現生產的手動波基礎上進行改造，生產繼承性好，投入的責用也較低，容易被生產廠接受 。AMT的核心技術是微機控制，電子技術及質量將直接決定AMT的性能與運行質量。據悉 我國今後的汽車自動波國產化將重點發展AMT。
推薦閱讀：