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时间:2018-07-15
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1、自动变速器工作原理自动变速器和手动变速器之间有两个主要区别:自动变速器汽车上没有离合器踏板。自动变速器汽车上没有换挡机构。只要将变速器挂在前进挡,其他所有操作都会自动进行。 自动变速器和手动变速器可以完成一样的事情,但工作方式却完全不同。 不论是手动变速器还是自动变速器,它们的主要工作是让发动机在较窄的转速范围下运行,并且提供较宽的输出速度范围。梅赛德斯-奔驰CLK自动变速器 如果没有变速器,汽车将会只有一种传动比,而我们也只能选择让汽车以所需的最大速度行驶的那种传动比。如果您想要的最大速度是13
2、0公里/小时,那么传动比应类似于大多数手动变速器中的三挡。 您可能从来没尝试过仅用三挡来驾驶配备手动变速器的汽车。如果体验一下,您很快会发现在起动时几乎没有加速感。高速行驶时,发动机会发出尖叫,转速表会接近红线。这样的汽车很快就会磨损,以至于几乎无法驾驶。 因此,变速器使用齿轮,以便更有效地利用发动机的扭矩,从而保持发动机在合适的转速下运行。 手动变速器和自动变速器之间的关键不同在于:前者将不同组的齿轮分别锁定到输出轴,以得到各种传动比;而在自动变速器中,同一组齿轮就可得到所有不同的传动比,自动变速器则
3、是通过行星齿轮组来实现这一功能的。 下面让我们来了解行星齿轮组的工作原理。 当我们分解自动变速器以了解其内部结构时,会发现其在相当小的空间内容纳了各种各样的部件。除了其他部件外,您还会看到: 一套精致的行星齿轮组 一组钢带,用于固定齿轮组的部件 一组三个湿盘离合器,用于固定齿轮组的其他部件 一套神奇的液压系统,用于控制离合器和钢带 一个大型齿轮泵,用于运送变速器液力传动油 我们关注的重点是行星齿轮组。这个部件的大小与甜瓜相仿,它产生变速器所能生成的所有不同传动比。变速器内的其他所有部件都是为
4、了帮助行星齿轮组完成此工作。自动变速器包含两套完整的行星齿轮组,它们组合成一个部件。从左到右:齿圈,行星架,两个太阳轮 所有行星齿轮组都有三个主要部件: 太阳轮 行星齿轮和行星齿轮的齿轮架 齿圈 每种部件可以作为输入、输出,也可以保持不动。当各种部件担任不同角色时,可相应得到齿轮组的某一传动比。下面让我们观察单个行星齿轮组。 变速器中的一个行星齿轮组包括一个72齿的齿圈和一个30齿的太阳轮。通过该齿轮组,可以得到很多不同的传动比。输入输出不动计算传动比A太阳轮(S)行星架(C)齿圈(R)1+R/S3
5、.4:1B行星架(C)齿圈(R)太阳轮(S)1/(1+S/R)0.71:1C太阳轮(S)齿圈(R)行星架(C)-R/S-2.4:1 另外,将其中任何两个部件锁定在一起,都会将整个装置锁定在1:1齿轮减速比。请注意,上面列出的第一个传动比是减速挡――输出速度比输入速度慢。第二个是超速挡――输出速度比输入速度快。最后一个又是减速挡,但输出方向相反。从这个行星齿轮组还能得到其他几种传动比,不过这几种传动比与我们的自动变速器相关。 因此,不需要啮合或脱离任何其他齿轮,这组齿轮就可以产生所有不同的传动比。两
6、套这样的齿轮组排成一行,就可以得到变速器需要的四个前进挡和一个倒挡。 那么不同的输入装置是如何连接和断开的呢?其实这些装置是通过变速器内部的一系列离合器和制动带完成的。 在本变速器中,啮合超速挡后,连接到液力变矩器外壳的轴(通过螺栓固定到发动机的飞轮)会通过离合器连接到行星架。较小的太阳轮空转,较大的太阳轮被超速挡制动带固定。没有任何部件连接到涡轮,仅有的输入来自变矩器外壳。 为了将变速器转到超速挡,必须通过离合器和制动带连接和断开许多部件。行星架通过离合器连接到液力变矩器外壳。较小的太阳轮通过离
7、合器从涡轮断开,使其能够空转。较大的太阳轮通过制动带固定到外壳,使其无法旋转。每次换挡都触发一系列类似的操作,只不过啮合与脱离的离合器和制动带不同。下面让我们观察一下制动带。 在本变速器中,有两副制动带。变速器中的制动带实际上是钢带,缠绕在齿轮系的截面上,连接到外壳,它们通过变速器壳内的液压缸驱动。 在上图中,您可以在变速器的外壳中看到其中一条制动带。齿轮系已移除,金属杆连接到活塞,而活塞驱动制动带。 在上图中,您可以看到驱动钢带的两个活塞。通过一组气门传送到气缸的液压使活塞推动钢带,将
8、这个齿轮传动系的部件固定在外壳中。 变速器中的离合器有一点复杂。在本变速器中有四个离合器,每个离合器都是由增压过的液压油驱动,这些液压油进入到离合器内的活塞中。当弹簧确保当压力下降时,离合器松开。下面您可以看到活塞和离合器鼓。请注意活塞上的橡胶密封圈――当保养变速器时,它是要更换的部件之一。变速器中的一个离合器 下图显示的是离合器摩擦材料和钢片的交互层。摩擦材料在内部用花键连接,从这里锁定到其
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