各種變速箱的工作原理是怎樣的
各種變速箱工作原理各有千秋。手動(dòng)變速箱主要依靠齒輪與軸,駕駛員手動(dòng)操作換擋桿切換齒輪組合來變速變矩,能帶來駕駛樂趣;自動(dòng)變速箱(AT)利用液力變扭器、行星齒輪及液壓操縱系統(tǒng),通過液力傳遞和齒輪組合實(shí)現(xiàn)變速變矩,換擋平穩(wěn)舒適;雙離合變速箱憑借兩組離合器快速切換齒輪組合達(dá)成無中斷換擋;無級變速箱則是通過改變傳動(dòng)帶直徑實(shí)現(xiàn)連續(xù)變速。
手動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)相對簡單直接,主要由齒輪和軸構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸入軸通過一根中間軸間接與動(dòng)力輸出軸連接。當(dāng)駕駛員手動(dòng)撥動(dòng)變速桿時(shí),實(shí)際上是在切換中間軸上的主動(dòng)齒輪。通過大小不同的齒輪組合與動(dòng)力輸出軸相結(jié)合,就能改變驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。熟練的駕駛者可以憑借精準(zhǔn)的操作,實(shí)現(xiàn)快速加速、利落超車,還能達(dá)到省油的效果。不過,手動(dòng)換擋在操作上較為麻煩,并且換擋過程中可能會(huì)產(chǎn)生頓挫感。
自動(dòng)變速箱(AT)構(gòu)造稍顯復(fù)雜,其核心部件之一液力變扭器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接輸入液力變扭器,泵輪在發(fā)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn),通過液體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞,這一過程就如同離合器的作用。導(dǎo)輪的存在則提高了液體的傳遞效率,通過反作用力使泵輪和渦輪之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,以此實(shí)現(xiàn)變速變矩。但由于液力變扭器本身變速變矩的范圍有限且效率不高,所以在渦輪后方串聯(lián)了幾排行星齒輪。液壓操縱系統(tǒng)會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài),自動(dòng)調(diào)整行星齒輪的位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。這種變速箱的優(yōu)點(diǎn)在于換擋過程平穩(wěn)舒適,能減少駕駛過程中的沖擊,延長車輛的使用壽命,讓駕駛員只需控制油門踏板就能輕松駕駛,缺點(diǎn)則是成本較高、維修費(fèi)用貴,換擋不夠靈活,燃油經(jīng)濟(jì)性欠佳,動(dòng)力輸出也不夠平順。
雙離合變速箱有兩組離合器,這兩組離合器與兩根輸入軸相連,一個(gè)離合器負(fù)責(zé)掛1、3、5和倒擋,另一個(gè)負(fù)責(zé)掛2、4、6擋。在換擋時(shí),換擋撥叉會(huì)同時(shí)掛入相鄰的兩擋,然后通過離合器的結(jié)合與分離來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞,從而快速切換齒輪組合,達(dá)成無中斷換擋。這使得車輛在換擋過程中幾乎沒有動(dòng)力中斷,能提供更流暢的加速體驗(yàn),同時(shí)在油耗方面也有較好的表現(xiàn)。不過,雙離合變速箱的成本和維修費(fèi)用同樣較高。
無級變速箱(CVT)的工作原理獨(dú)具特色,主要部件是兩個(gè)滑輪和一條金屬帶。滑輪由兩塊輪盤組成,一邊輪盤由液壓控制機(jī)構(gòu)控制分開或拉近,從而改變V形凹槽的寬度。隨著凹槽寬度的變化,金屬帶與滑輪的接觸直徑也會(huì)改變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的無級變速。這種變速箱換擋平順,加速過程線性感強(qiáng),能為駕駛者帶來舒適的駕駛感受。但它的缺點(diǎn)是所能承受的扭矩相對較小。
總之,不同類型的變速箱都有其獨(dú)特的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。手動(dòng)變速箱帶來駕駛操控樂趣;自動(dòng)變速箱(AT)提供舒適平穩(wěn)的換擋體驗(yàn);雙離合變速箱以快速換擋和良好的油耗表現(xiàn)著稱;無級變速箱則憑借平順的加速讓人印象深刻。在選擇車輛時(shí),了解這些變速箱的工作原理,可以幫助消費(fèi)者根據(jù)自身需求和駕駛偏好做出更合適的決策 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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