高尔夫轴环(万字科普文,不同类型变速箱的运行机制,让您也成为汽车达人)

万字科普文,不同典范变速箱的运转机制,让您也成为汽车达人

1、手动变速箱

手动变速箱(缩写为 MT)是一种多速机动车辆传动体系,此中换档必要驾驶员经过手动利用选择档位。

四轮驱动车辆的手动变速器

早前的汽车使用滑动啮合式手动变速箱,最多可提供三个行进档。自 1950 年代以来,常啮合手动变速器变得越来越广泛,如今车辆的行进传动比数目已增长到 5 速和 6 速手动变速器。

手动变速器的交换品是主动变速器;稀有的主动变速器典范是液压主动变速器(AT)无级变速器(CVT)而手自一体变速器(AMT)和双离合变速器(DCT)在内里计划相似于传统的手动变速器。

前轮驱动车辆手动变速器的内里布局

有些变速器便于手动离合器利用,但仍必要驾驶员手动换档;即半主动变速器。这些体系基于传统手动变速器的计划,带有换档器,在机器上与传统手动变速器相似,手动换档仍必要驾驶员的控制和输入(如标准手动变速器),但离合器体系是完全主动化的,离合器踏板的机器连杆完全被实行器、伺服器或电磁阀和传感器代替,当驾驶员触摸或挪动换档时,它们会主动利用离合器体系。这消弭了对物理离合器踏板的必要。

概述:

恒定啮合 4 速手动变速器的利用

非同步“碰撞”变速箱; 接纳滑动网眼计划。 用于较旧的车辆。

常啮合4速排序手动变速器的利用; 常用于摩托车和赛车

手动变速箱必要驾驶员利用变速杆和离合器来举行换档(与主动变速器或半主动变速器不同,此中一个(通常是离合器)或这两个功效都是主动化的)。大大多汽车手动变速箱允许驾驶员随时选择任何传动比,比如从 2 档换到 4 档,或从 5 档降至 3 档。但是,通常用于摩托车和赛车的序列式手动变速箱只允许驾驶员选择下一个高等或下一个低价位的档位。

在装备手动变速箱的车辆中,飞轮毗连到倡导机的曲轴上,因此以倡导机转速旋转。离合器位于飞轮和变速器输入轴之间,控制变速箱是毗连到倡导机(离合器接合 – 未踩下离合器踏板)照旧不毗连到倡导机(离合器脱开 – 踩下离合器踏板) )。当倡导机运转并且离合器接适时,飞轮使离合器片旋转,从而动员变速器旋转。

大大多汽车手动变速器的计划是经过将选定的齿轮对锁定到变速器内里的输入轴来选择齿轮比。与使用行星计划和液力变矩器的典范液压主动变速器比拟,这是基本区别。允许驾驶员控制档位选择(比如换档拨片或档位选择器上的“+/-”地点)的主动变速器称为手动变速器,而不被视为手动变速器。一些主动变速器基于手动变速器的机器布局和内里计划,但增长了主动控制换档和离合器的时间和速率的组件(比如盘算机控制的实行器和传感器);这种计划通常称为手自一体变速器(或偶尔称为无离合器手动变速器)。

古代汽车手动变速器通常使用五或六个行进档和一个倒档,但是,偶尔也消费两到七个档位的变速器。卡车和其他重型装备的变速器通常有 8 到 25 个齿轮,以将倡导机速率应对一切典范路途的最佳功率范围内。利用此类变速器通常使用相反的换档器活动形式,经过单个或多个开关接合下一个档位序列。

内里布局:

——轴

手动变速器有多个轴,轴上附有种种齿轮和其他部件。大大多古代乘用车使用由三个轴构成的“恒定啮合”变速器:输入轴、正中轴(也称为副轴)和输入轴。

16 速 (2x4x2) ZF 16S181 — 开放式变速箱外壳 (2x4x2)

输入轴毗连到倡导机并在离合器接适时以倡导机速率旋转。 正中轴具有种种尺寸的齿轮,它们与输入轴上的相应齿轮永世啮合。输入轴上的齿轮也与副轴上的相应齿轮永世啮合,但是,输入轴齿轮可以独立于输入轴本身旋转(经过使用位于齿轮和轴之间的轴承)。 经过使用轴环(使用换档杆利用),输入轴的速率暂且锁定到所选档位的速率。一些变速器计划——比如在沃尔沃 850 和 S70 中——有两其正中轴,都驱动一个与前轮驱动驱动桥的齿圈啮合的输入小齿轮。这允许计划出更窄的变速器,由于与包含四个齿轮和两个换档器的正中轴比拟,每其正中轴的长度减半。

16S181 — 开放式行星变速箱外壳 (2x4x2)

安稳齿轮和自在齿轮可以安装在输入轴或输入轴上,大概两者都安装。比如,五速变速器约莫在副轴上有第一到第二选择器,但在主轴上有第三到第四选择器和第五选择器。这意味着当车辆在离合器接合且输入轴旋转的情况下中止并空转时,第三、第四和第五档齿轮不会旋转。

选择空挡时,输入轴上的齿轮都没有锁定到轴上,允许输入和输入轴独立旋转。关于倒档,使用惰轮来反转输入轴的旋转朝向。在很多变速器中,输入轴和输入轴可以直接锁定在一同(绕过正中轴)以产生 1:1 的齿轮比,这称为直接驱动

在纵向布局的倡导机车辆(比如大大多后轮驱动汽车)的变速器中,输入轴和输入轴位于同一轴线上是很稀有的,由于这变小了变速器外壳必需承受的改动力。由输入轴和输入轴构成的组件称为主轴(只管偶尔该术语仅指输入轴或输入轴)。输入轴和输入轴的独立旋转约莫是经过一个轴位于另一个轴的空心孔内,轴承位于两个轴之间。

在横向布局的倡导机车辆(比如,前轮驱动汽车)的变速器中,通常仅有两个轴:输入轴和正中轴(偶尔称为输入和输入)。 输入轴贯串齿轮箱的整个长度,没有单独输入小齿轮。 这些变速箱还具有一个全体式差速器单位,该单位经过一个位于正中轴/输入轴末了的小齿轮毗连。

——以下为常啮合变速器中的换挡齿轮厘革:

一档(蓝色杆位向后挪动)

二档(蓝色杆位向前挪动)

三档(紫色档杆向后挪动)

四档(紫色档杆向前挪动)

倒车(绿色档杆接合齿轮)

离开与齿轮团结

——牙嵌离合器

在古代“恒定啮合”手动变速器中,轮齿互相永世交往,并且使用牙嵌离合器(偶尔称为牙嵌齿)来选择变速器的齿轮比。当一切齿轮的齿式离合器分散时(即当变速器处于空档时),一切齿轮都可以围绕输入轴自在旋转。当驾驶员选择一个档位时,该档位的齿式离合器接合(经过档位选择杆),将变速器的输入轴锁定到特定的齿轮组。这意味着输入轴以与所选齿轮相反的速率旋转,从而确定变速器的齿轮比。

爪形离合器是一种滑动选择器机构,位于输入轴周围。它的齿可以装入轴上的花键中,从而迫使该轴以与齿轮轮毂相反的速率旋转。但是,离合器可以在轴上去回挪动,以接合或离开花键。该活动由毗连到变速杆的换档拨片控制。前叉不旋转,因此它毗连到选择器上的轴环轴承上。选择器通常是对称的:它在两个齿轮之间滑动,每侧都有一个同步啮合和齿,以便将任一齿轮锁定到轴上。与某些其他典范的离合器(比如手动变速器汽车的脚踏式离合器)不同,爪形离合器提供防滑耦合,不会打滑。

——同步器

为了提供安稳的换档而不必要驾驶员手动婚配每个换档的倡导机转速,大大多古代乘用车变速器行家进档上使用“同步器”(也称为“同步环”)。这些安装主动将输入轴的速率与所选档位的速率相婚配,从而消弭了驾驶员使用双离合等武艺的必要。同步啮合变速器由厄尔·艾弗里·汤普森 (Earl Avery Thompson) 于 1919 年创造,并于 1928 年初次用于凯迪拉克的量产汽车。

同步环

恒啮合变速器中同步啮合的必要是齿式离合器要求输入轴速率与所选齿轮的速率相婚配;不然,齿轮将无法咬合,并且在它们碰撞在一同时会听到响亮的磨擦声。因此,为了依据必要增速或缓速输入轴,锥形黄铜同步环毗连到每个齿轮。当驾驶员将换档杆移向下一档时,这些同步环压在挡圈上的锥形套筒上,从而摩擦力可以变小转速差别。 一旦这些速率相称,齿式离合器就可以接合,因此如今可以使用新齿轮。在古代变速箱中,一切这些部件的举措都十分安稳和快速,几乎不会被注意到。很多变速器的倒档不包含同步啮合。

飞轮、摩擦盘和离合器套件的分析图

同步啮合体系还必需避免轴环在速率仍旧同步时桥接锁定环。这是经过“拦截环”(也称为“拦截环”)完成的。由于锥形离合器的摩擦扭矩,同步环会稍微旋转。在这个地点,牙嵌离合器被制止接合。一旦速率同步,挡圈上的摩擦就会减小,挡圈会稍微歪曲,使某些凹槽或凹口对齐,使齿式离合器落入接合形态

同步环的常用金属是黄铜和钢,经过铸造或钣金成型消费。后者包含从金属板条上冲压出零件,然后举行机器加工以取得所需的准确外形。同步环偶尔涂有由钼、铁、青铜或碳制成的抗磨损衬里(也称为“摩擦衬里”)(后者通常由于本钱高而保存用于高功能变速器)

同步环和套筒的机器磨损会招致同步啮合体系随着时间的推移变得没效。这些环和套筒必需在每次换档历程中克制整个输入轴和离合器盘的动量(假如驾驶员在没有完全分散离合器的情况下实验换档,还必要克制倡导机的动量和动力)。输入轴和齿轮之间的较大速率差别必要来自同步啮合部件的更高摩擦力,这约莫会增长它们的磨损率。

2、主动变速箱

主动变速器(偶尔缩写为 auto 或 AT)是一种用于机动车辆的多速变速器,在正常驾驶条件下不必要任何驾驶员输入即可换档。它通常在一个集成组件中包含变速箱、车桥和差速器,因此在武艺上成为驱动桥。

2007 年至今的丰田 AA80E液压主动变速箱的剖视图

最稀有的主动变速器典范是液压主动变速器,它使用行星齿轮组、液压控制安装和变矩器。其他典范的主动变速器包含无级变速器 (CVT)、自入手动变速器 (AMT) 和双离合变速器 (DCT)。电子主动变速器 (EAT) 也可称为电子控制变速器 (ECT) 或电子主动变速驱动桥 (EATX)。

主动变速器的典范选档杆

1904 年的 Sturtevant “无马车变速箱”通常被以为是第一个真正的主动变速器第一款量产的主动变速器是 1939 年推出的通用汽车 Hydramatic 三速液压主动变速器(使用液力耦合器代替变矩器)。

计划:

最稀有的主动变速器计划是液压主动变速器,它通常使用液压利用的行星齿轮组。变速箱经过变矩器(或 1960 年代之前的液力耦合器)毗连到倡导机,而不是大大多手动变速箱使用的摩擦离合器。

齿轮组和变速机构:

液压主动变速器使用行星齿轮组代替手动变速器的齿轮计划,齿轮沿输入轴、输入轴和正中轴分列。为了换档,液压主动安装使用一系列内里离合器或摩擦带或制动组件。这些安装用于锁定某些齿轮,从而设置事先使用的齿轮比。

ZF 8HP 变速箱的剖视图:左侧是变矩器,正中是行星齿轮组,底部是控制机构

楔块离合器(一种棘轮式安装,只能在一个朝向上自在转动并转达扭矩)通常用于常规换档。楔块离合器的优点是它消弭了同步离合器开释/使用在两个行星齿轮组上的时间敏敏感,在启动时简便地“吸取”传动体系负载,并在下一个齿轮的楔块离合器承当扭矩转达时主动开释。

摩擦带通常用于手动选择档位(比如低价位或倒档)并行家星鼓的圆周上运转。选择驱动/超速档时不使用传输带,而是由楔块离合器转达扭矩。

液压控制组件:

上述摩擦带和离合器是使用主动变速箱油 (ATF) 控制的,该油由泵加压,然后引导到得当的带/离合器以取得所需的齿轮比。ATF 提供光滑、防腐化和液压介质,以传输利用变速箱所需的动力。 ATF 由石油和种种精炼和添加剂制成,是为数不多的随着车辆老化而必要平常维护的主动变速箱部件之一。

对 ATF 加压的主泵通常是安装在变矩器和行星齿轮组之间的齿轮泵。主泵的输入毗连到液力变矩器外壳,液力变矩器外壳又用螺栓安稳在倡导机的挠性板上,因此只需倡导机运转,泵就会提供压力。这种安插的一个缺陷是,当倡导机不运转时,没有油压来利用变速箱,因此无法推进装备没有后泵的主动变速箱的车辆(除了1970年之前制造的几个主动变速箱),此中还包含一个用于牵引和推进启动目标的后泵)。 ATF 的压力由毗连到输入轴的调速器调治,该调速器依据车速改动压力。

变速器内的阀体卖力将液压引导至得当的摩擦带和离合器。它从主泵吸收加压流体,由多个弹簧加载阀、止回球和伺服活塞构成。在较旧的主动变速器中,阀门使用泵压力和来自输入侧离心式调速器的压力(以及其他输入,比如节气门地点或驾驶员锁定较高等位)来控制选择哪个比率。随着车辆和倡导机的速率厘革,压力之间的差别产生厘革,招致不同组的阀门掀开和关闭。在迩来的主动变速器中,阀门由电磁阀控制。这些电磁阀由盘算机控制,档位选择由自用变速箱控制单位 (TCU) 决定,偶尔此功效集成到倡导机控制单位 (ECU) 中。古代计划以前用电子速率传感器代替了离心式调速器,该传感器用作 TCU 或 ECU 的输入。古代变速器还会在任何给定时间思索倡导机的负载量,这是由节气门地点或进气歧管真空量决定的。

零件浩繁,加上阀体的繁复计划,最初使液压主动变速器比手动变速器的制造和维修本钱高得多,并且耗时长;但是,随着时间的推移,大范围消费和开发以前变小了这种本钱差距。

变矩器:

为了提供倡导机的耦合和分散,古代主动变速器使用变矩器代替手动变速器中使用的摩擦离合器。

变矩器 – 剖视图

在 1960 年代之前,大大多主动变速器使用液力耦合器而不是变矩器,但是变矩器是一种更优秀的计划,它也提供了扭矩倍增功效。

3、无级变速箱

无级变速器 (CVT) 是一种主动变速器,可以经过一连的传动比范围无缝切换。 这与在安稳步长中提供仅限数目标齿轮比的其他变速器构成比力。 具有得当控制的 CVT 的机动性可以允许倡导机以恒定的 RPM 运转,而车辆以不同的速率挪动。

基于滑轮的CVT

CVT 用于汽车、拖沓机、小型摩托车、雪地摩托和土方装备。

最稀有的 CVT 典范使用由皮带或链条毗连的两个皮带轮,但是,偶尔也使用其他几种计划。

典范:

基于滑轮计划:

最稀有的 CVT 典范使用在两个可变直径皮带轮之间运转的 V 形皮带。滑轮由两个一同挪动和分开的锥形半部构成。 V 形带在这两半之间运转,因此皮带轮的好效直径取决于皮带轮两半之间的距离。皮带的 V 形横截面使其在一个皮带轮上运转得更高,而在另一个皮带轮上运转得更低,因此经过将一个皮带轮的两个滑轮靠得更近,并将另一个滑轮的两个滑轮分开得更远来调停传动比。

由于皮带轮之间的距离和皮带长度安定,因此必需同时调停两个皮带轮(一个大一点,另一个小一点),以坚持皮带上得当的张力。简便的 CVT 将离心驱动皮带轮与弹簧加载的从动皮带轮相团结,通常使用皮带张力来完成从动皮带轮中的一律调停。 V 形带在滑轮的轴向朝向上必要十分安稳,以便在滑入和滑出滑轮时仅举行暂时的径向活动。

皮带的滑轮径向厚度是最大齿轮比和扭矩之间的折衷。钢加强 V 形带足以满意多功效车和雪地摩托等低质量低扭矩使用,但汽车等质量和扭矩更高的使用必要链条。当皮带在最外半径上运转时,链条的每个元件都必需具有合适皮带轮的锥形一边。随着链条进入滑轮,交往面积变小。由于交往面积与元件数目成恰比,因此链带必要很多十分小的元件

皮带驱动计划提供了约莫 88% 的听从,固然比手动变速器低,但可以经过使倡导机以最好效的 RPM 运转而不管车速怎样来抵消。当动力比经济更紧张时,可以改动 CVT 的比率,让倡导机以产生最大动力的 RPM 转动。

在基于链条的 CVT 中,滑轮上涂有一层光滑剂。它必要充足厚,以便滑轮和链条永久不会交往,并且它必需很薄,以免在每个元件潜入光滑膜时糜费动力。别的,链条元件安定了约莫 12 个钢带。每个带子都充足薄,因此很容易弯曲。假如弯曲,它的一边有一个完善的圆锥面。在一堆带子中,每个带子对应的传动比略有不同,因此它们互相滑动并在它们之间必要油。别的,外带可滑过安定链,而中央带可用作链条连杆。

一些无级变速器经过皮带中的张力(“拉”力)将动力转达到输入皮带轮,而其他无级变速器使用连杆元件紧缩,输入皮带轮“推进”皮带,皮带又推进输入皮带轮。

正无穷可变 (PIV) 链传动的共同之处在于链条与锥形滑轮正互锁,这是经过在每个链节中堆叠很多可以独立地支配滑动的矩形小板来完成的,这些板约莫很薄,约莫一毫米厚。锥形滑轮有径向凹槽,滑轮一侧的凹槽与另一侧的脊相遇,因此往返推进滑板以切合计划,当被挤压时好效地构成准确节距的齿滑轮由于具有互锁外表,这品种型的驱动器可以转达很大的扭矩,因此在产业使用中取得了广泛的使用,但是,最大速率分明低于其他基于皮带轮的 CVT。滑板在使用多年后会徐徐磨损,因此滑板比必要的要长,在必需创新或改换链条之前允许更多的磨损。必要持续光滑,因别的壳通常会局部注满油。

基于环形计划:

1999 年 Nissan Cedric (Y34) 上使用的环形 CVT,由一系列圆盘和滚子构成。圆盘可以被刻画成两个几乎是圆锥形的局部,点对点,两侧呈碟形,如此两个局部可以添补圆环的中央孔。一个光盘是输入,另一个是输入。圆盘之间是滚子,它们改动比率并将动力从一侧转达到另一侧。当滚子的轴线与盘的轴线垂直时,输入盘和输入盘的好效直径相反,从而产生 1:1 的传动比。关于其他比率,滚子沿圆盘的轴线挪动,招致滚子在直径更大或更小的点处与圆盘交往,从而提供 1:1 以外的驱动比

日产 Cedric (Y34) 中使用的环形 CVT

环形 CVT 的一个优点是可以承受比基于皮带轮的 CVT 更高的扭矩负载。在一些环形体系中,推力的朝向可以在 CVT 内反转,无需外部装备提供倒档。

基于棘轮计划:

棘轮 CVT 使用一系列单向离合器或棘轮,这些离合器或棘轮仅对“向前”活动举行校正和求和。典范棘轮的开关特性意味着这些计划中的很多在利用中不是一连的(即武艺上不是 CVT),但实践上在利用中有很多相似之处,棘轮 CVT 可以产生零输入速率任何给定的输入速率(依据无级变速器)。经过改动摆动元件内的连杆几多外形来调停传动比,从而调停最大连杆总速率,即使均匀连杆速率坚持安定

棘轮 CVT 可以转达多量扭矩,由于它们的静摩擦实践上干系于扭矩吞吐量增长,因此在计划公道的体系中不成能打滑。听从通常很高,由于大局部动态摩擦是由十分稍微的过渡离合器速率厘革惹起的。棘轮 CVT 的缺陷是由增速元件所需的一连速率转换惹起的振动,这必需代替之前运转和缓速的动力传输元件

计划原理可以追溯到 1930 年代之前,最初的计划旨在将旋转活动转换为摆动活动,然后使用滚子离合器将其转换为旋转活动。 该计划停止 2017 年仍在消费,用于低速电动机。1994 年,作为自行车变速器的原型取得了专利。棘轮 CVT 计划的事情原理使用苏格兰轭机构将旋转活动转换为摆动活动和非圆形齿轮,以完成匀称的输入输入比,于 2014 年取得专利。

静压/液压安装:

静液压 CVT 使用变量泵和液压马达,因此变速器将液压转换为输入轴的旋转。该称呼固然误用了静液压这一术语,但将这些使用正排量泵的变速器与使用旋转动力泵转达扭矩的液力耦合器(比如变矩器)区分开来。

静液压 CVT 的优点是:

用于本田 DN-01摩托车的静压 CVT

——可以扩展到液压马达可以到达的任何扭矩容量。

——动力可以经过软管传输到轮毂,从而完成更机动的悬架体系并简化全轮驱动铰接式车辆的计划。

——一切行进和后撤速率都可以平滑过渡,可以使用单个控制杆举行控制。

——可以在全扭矩下完成随意缓慢的匍匐速率,从而完成准确的车辆挪动。

——也可以提供任何其他液压元件的速率控制,比如液压缸。

——与齿轮传动比拟,静液压 CVT 通常更昂贵,但在以前使用液压动力传动的机器上,增长的繁复性和本钱不太紧张。与大大多液压动力传输一样,长时间传输高扭矩必要冷却液压油。

——静液压 CVT 的用处包含草料收割机、团结收割机、小型轮式/履带式/滑移装载机、履带拖沓机和压路机。 AGCO Corporation 消费的一个农业示例经过行星齿轮行家进朝向上将动力在静液压和机器转达之间分派到输入轴(相反,动力转达是完全静液压的),这变小了静液压局部的负载经过更好效的安稳齿轮转达大局部扭矩,从而行家进朝向上举行变速器。

——一种称为集成静液压驱动桥 (IHT) 的变体使用单个外壳用于液压元件和齿轮缓速元件,并用于一些小型拖沓机和驾驶式割草机。

2008-2010 年的本田 DN-01 巡洋舰摩托车使用静液压 CVT,情势为带有可变角度斜盘的可变排量轴向柱塞泵。

电器安装:

电动 CVT 或串联殽杂动力电动汽车 (HEV) 具有三到四个主要元件。它们是电源、发电机、电动机和电池组。电动CVT的基本原理相似于静液压CVT,动力源驱动发电机,电动机毗连输入轴;发电机和电动机经过电路毗连。这与静液压 CVT 不同,添加电池组可以存储通常会在车辆运转历程中糜费的多余电力。

锥形安装:

锥形 CVT 经过在锥形滚柱的轴上上下挪动轮子或皮带来改动传动比。最简便的锥体 CVT 典范,即单锥体版本,使用一个沿锥体斜率挪动的轮子,在锥体的窄直径和宽直径之间产生厘革。

埃文斯摩擦锥 CVT

锥形 CVT 的一些计划使用两个滚子。1903 年,Evans 和 Knauf 哀求了一项关于无级变速器的专利,该变速器使用两个指向相反朝向的平行圆锥滚子并经过可以沿着圆锥体滑动以改动传动比的皮带毗连。1920 年代消费的 Evans 摩擦锥更简便。两个滚轮之间有一个小的等宽间隙,因此挤压在该间隙中的皮环的地点决定了传动比。

在带有振荡锥体的 CVT 中,扭矩经过摩擦从可变数目标锥体(依据要传输的扭矩)转达到中央的桶形轮毂。轮毂的侧外表是凸出的,具有特定的曲率半径,该曲率半径小于锥体的凹入半径。如此,在任何时分,每个锥体和轮毂之间都仅有一个(实际上的)交往点。

4、双离合变速箱

双离合变速器 (DCT)是一种多速车辆传动体系,它使用两个独立的离合器来控制奇数和偶数齿轮组。该计划通常相似于两个独立的手动变速器,它们各自的离合器包含在一个外壳内,并作为一个单位事情。在汽车和卡车使用中,DCT 用作主动变速器,无需驾驶员输入即可换档。

DCT 表现图(使用位于飞轮轴上的两个相反的离合器)

第一个投入消费的 DCT 是在 1961 年 Hillman Minx 中型车上推出的 Easidrive 主动变速器。 随后是 1970 年代的种种东欧拖沓机(经过单个离合器踏板手动利用),然后是 1985 年的保时捷 962 C 赛车。古代的第一个 DCT 用于2003款的群众高尔夫R32上。 自 2000 年代终期以来,DCT 变得越来越广泛,并在种种车型中代替了液压主动变速器。

计划:

DCT 的基本原理是一个离合器驱动偶数齿轮组,而另一个离合器驱动奇数齿轮。由于 DCT 可以在车辆以偶数档推进时事后选择奇数档(反之亦然),因此 DCT 的换档速率可以比手动变速器快几倍。 经过在另一个离合器分散的准确时候对一个离合器的利用举行计时,DCT可以在不中缀车轮扭矩需求的情况下换档。

DCT 基于同心离合器布局(圆形玄色盖子内,表如今图像的中央)

DCT 使用离合器组(依据手动变速箱),而不是传统(液压)主动变速箱使用的变矩器。 DCT 离合器是“湿式”或“干式”离合器,相似于大大多摩托车中使用的离合器。湿式离合器浸在油中以冷却离合器外表,因此,湿式离合器通常用于扭矩负载较高的使用中,比如布加迪威龙的 1250 N·m的倡导机。

两个离合器的几种安插是约莫的,概述如下:

M:电机 A:主传动和主动轴 B:双离合 C:从动轴 D:副轴,空心,偶数齿轮 E:副轴,奇数齿轮 F:输入

大大多汽车 DCT 使用与飞轮位于同一轴上的两个同心离合器组。因此,外离合器组件的直径大于内离合器组件的直径。

很多拖沓机的 DCT(比如 Fortschritt ZT 320)使用相似的安插,此中离合器位于飞轮的同一轴上。不同之处在于离合器位于该轴上的不同地点(即一个在另一个前方)并且互相轻重相反。 2020 款福特野马谢尔比 GT500 使用的 Tremec TR-9070 DCT 使用了这种计划。

另一种交换计划(由群众 DQ200 变速箱使用)将两个轻重相反的离合器并排安排。这种计划必要两个并排的输入轴,它们经过齿轮从曲轴驱动。

5、手自一体变速箱

自入手动变速器 (AMT),也称为无离合器手动变速器,表现一种亲密基于传统手动变速器的机器计划和布局的机动车辆变速器,但使用主动化利用离合器和/或换档机构。

古代 BMW SMG-III 换档器,换档速率选择器位于换档器下方

这些变速器的很多早前版本都是半主动利用,比如 Autostick,它只主动控制离合器——通常使用种种情势的离合器驱动,比如机电、液压、气动或真空驱动— 但仍必要驾驶员手动输入和完全控制才干手动启动换档。这些全主动运转体系的古代版本,如 Selespeed 和 Easytronic,可以经过 ECU 主动控制离合器利用和换档,因此不必要手动干涉或驾驶员输入换档。

在 1990 年代中期,古代盘算机控制的 AMT 在乘用车中的使用有所增长,作为传统液压主动变速器的更具活动性的交换品。在 2010 年代,AMT 在很大水平上被日益普及的双离合变速器计划所代替。

计划和操控:

手自一体变速器在利用中可以是半主动或全主动的。多年来以前使用了几种不同的主动离合器和/或换档体系,但它们通常会使用以下离合器和/或换档驱动办法之一:液压或电动液压驱动,机电、气动、电磁、或乃至经过电动机纯电动驱动。

换档、离合器驱动、换档正时和转速婚配都经过电子传感器、盘算机和实行器举行主动控制。换档时,驾驶员经过变速器换档杆选择所需的档位,而毗连到 TCU(变速器盘算机)或微处理器的电子传感器和实行器将主动利用离合器和油门以婚配转速并在几毫秒内重新接合离合器。转达到驱动轮的扭矩和动力也将由电子控制。这种变速器的大大多古代完成都是在排序形式下运转的,在这种形式下,驾驶员一次只能升档或降档一个档位。但是,并非一切古代变速器都云云。比如,宝马的“SMG”和法拉利的“F1”变速箱可以在降档和升档时跳过档位,当经过安装在朝向盘上的换挡拨片手动选择档位时,就像大大多古代变速箱一样。较旧的无离合器手动变速器(大多在 1990 年代之前)将保存 H 型换档器和换档槽,并且必要驾驶员手动选择所需的传动比。但是,离合器将是一个伺服控制单位,毗连到种种实行器、电磁阀和主动控制离合器的传感器。

2000-2006 宝马 SMG-II 变速器

离合器主动化的另一种交换办法是“线控离合器”体系。该体系寻常接纳电动实行器和电子传感器,代替机器离合器连杆或液压离合器毗连,监测和控制离合器定位,用单个机电实行器完全代替机器离合器与踏板本身之间的液压连杆

依据机器布局和计划,一些(主要是古代的)自入手动变速箱会在得当的地点主动换档(如传统的主动变速箱),而传统的半主动和无离合器手动变速箱要求驾驶员手动选择档位,即使在倡导机处于红线,由于它们只使局部变速器(即离合器)主动化,并且不会自行换档。 只管外表上有相似之处,但自入手动变速箱在内里利用和驾驶员“以为”方面与手动变速箱有很大不同,后者是主动变速箱(主动变速箱使用变矩器代替自入手动变速箱中的离合器,以办理机器变速器和电机之间的联动),可以跨越主动变速器的盘算机,并手动启动换档。

带换挡拨片的法拉利 F430 F1 朝向盘

附加 AMT 还可以用作常规手动变速箱(带有手动换档杆),而集成 AMT 不必要“正常”换档布局,因此它们可以计划为具有优化的 AMT 换档布局(这将具有不寻常的形式手动挪动)。集成式 AMT 要么具有齿轮选择器鼓(仅允许串行换档而不克不及跳档,但该体系相当便宜,由于它只必要一个实行器)或单个实行器。单实行器体系必要为每个换档套筒装备一个实行器(这就是为什么这品种型的体系更贵,但换档速率也更快)。实行器可以是电动液压的(更昂贵,但速率更快,十分合适单实行器体系,并允许更高的扭矩)或机电(更便宜,但通常限定在 250 N·m (184.5 lb) -ft) 变速箱输入扭矩)。这个限定是由于离合器驱动力随着扭矩的增长和换档时间的延长而增长;机电实行器只是电动机——使用较大的电动时机低落电动机的动态,由于电动机的惯性矩较大(这拦阻于快速换档),并且较大的电动机也会对汽车的 12 伏电气施加更大的压力体系。因此,您可以选择慢速换档和十分大的铅酸电池(不实用于汽车),大概快速换档和更小的电池(事情扭矩高达 250 N·m)。

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