汽車手動變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理汽車換檔原理

1、汽車手動變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理(汽車換檔原理) 問題：    * 通過換擋按鈕換擋的H形跟變速器內(nèi)的齒輪有什么關(guān)系嗎？ 移動變速桿時(shí)，變速器中哪些部件會移動？    * 因操作不當(dāng)而聽到可怕刺耳的聲音時(shí)，這個刺耳的聲音是從哪里發(fā)出的？    * 汽車在高速公路上減速時(shí)，如果不小心換到倒擋會出現(xiàn)什么情況？是不是整個變速器都會爆炸？     在本文中，我們將了解手動變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而回答以上所有問題以及相關(guān)問題。&

2、#160;   汽車需要變速器，這是由汽車發(fā)動機(jī)的物理特性決定的。首先，任何發(fā)動機(jī)都有速度極限，轉(zhuǎn)速超過這個最大值，發(fā)動機(jī)就會爆炸。其次，如果讀過馬力及其應(yīng)用，您就會知道，在馬力和扭矩都達(dá)到最大值時(shí)，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍很小。例如，發(fā)動機(jī)可能在5,500轉(zhuǎn)/分時(shí)產(chǎn)生最大馬力。在汽車加速或者減速時(shí)，變速器的存在使發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間的齒比能夠發(fā)生變化。通過改變齒比，就能使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持在速度極限以下，并且使發(fā)動機(jī)接近最佳性能轉(zhuǎn)速區(qū)。   奔馳Actros重型卡車的手動變速器戴姆勒克萊斯勒供圖    

3、在理想情況下，變速器齒比變化范圍非常大，因而發(fā)動機(jī)總是以單一的最佳性能轉(zhuǎn)速運(yùn)行。 這就是無級變速器（CVT）的概念。CVT的齒比范圍幾乎沒有任何限制。過去，CVT在成本、尺寸和可靠性方面都不能與四    速和五速變速器抗衡，所以在量產(chǎn)汽車中看不到它們。目前，設(shè)計(jì)方面的改善使CVT得到了普及。豐田普銳斯就是使用CVT的混合動力汽車。 變速器通過離合器與發(fā)動機(jī)連接。 因此，變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)相同。 奔馳C級運(yùn)動型跑車六速手動變速器戴姆勒克萊斯勒供圖    五速變速器為輸入軸提供五種不同的齒比

4、，以便在輸出軸產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速值。 以下是一些典型的齒比：擋位   速比   發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分時(shí)變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速一擋     2.315:1    1,295二擋     1.568:1    1,913三擋     1.195:1    2,510四擋     1.000:1

5、   3,000五擋     0.915:1    3,278   接下來讓我們看看簡單的變速器。    為了幫助了解標(biāo)準(zhǔn)變速器的基本原理，下圖顯示了處于空擋狀態(tài)的簡單兩速變速器。 部件讓我們來看看圖中的每一個部件，以及它們是如何裝配的：    * 綠色軸將發(fā)動機(jī)與離合器連接起來。綠色軸和綠色齒輪連在一起，形成一個整體。（離合器是用于連接發(fā)動機(jī)和變速器或斷開其間連接的裝置。踩下

6、離合器踏板時(shí)，發(fā)動機(jī)與變速器斷開，此時(shí)雖然汽車并不移動，但發(fā)動機(jī)仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。而松開離合器踏板時(shí)，發(fā)動機(jī)和綠色軸就直接連在一起。綠色軸和齒輪的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)相同。)    * 紅色軸及紅色齒輪稱為副軸。它們也連為一個整體，因此副軸上的所有齒輪和副軸本身作為整體旋轉(zhuǎn)。綠色軸與紅色軸直接通過各自的嚙合齒輪連接起來，所以當(dāng)綠色軸轉(zhuǎn)動時(shí)，紅色軸也會轉(zhuǎn)動。因此，一旦離合器接合，副軸就直接從發(fā)動機(jī)獲得動力。    * *軸是花鍵軸，通過連接到汽車驅(qū)動輪的差速器直接與驅(qū)動軸相連。 如果車輪轉(zhuǎn)動，*軸也將隨之轉(zhuǎn)動。  

7、;  * 藍(lán)色齒輪連在軸承上，因此會隨*軸轉(zhuǎn)動。如果發(fā)動機(jī)已關(guān)閉，但汽車還在滑行，則在藍(lán)色齒輪和副軸停止運(yùn)動時(shí)，*軸仍可能在藍(lán)色齒輪內(nèi)部轉(zhuǎn)動。    * 軸環(huán)將兩個藍(lán)色齒輪中的一個連接到*驅(qū)動軸上。它通過齒槽直接與*軸相連，并與*軸一起轉(zhuǎn)動。但軸環(huán)也可以沿著*軸左右滑動，從而選擇性地接合兩個藍(lán)色齒輪中的一個。軸環(huán)中的齒稱為犬齒，可與藍(lán)色齒輪側(cè)面的孔相接合。一擋齒輪下圖顯示了當(dāng)軸環(huán)換到一擋時(shí)如何結(jié)合右邊的藍(lán)色齒輪： 圖中，發(fā)動機(jī)的綠色軸轉(zhuǎn)動副軸，副軸則轉(zhuǎn)動右邊的藍(lán)色齒輪。齒輪通過軸環(huán)驅(qū)動*驅(qū)動軸。同時(shí)，左邊的齒輪也在轉(zhuǎn)動，但只

8、是在其軸上空轉(zhuǎn)，對*軸并不產(chǎn)生影響。    當(dāng)軸環(huán)位于兩個齒輪之間時(shí)（如第一圖所示），變速器為空擋狀態(tài)。 *軸上以不同速率運(yùn)轉(zhuǎn)的兩個藍(lán)色齒輪都通過其與副軸的速比來控制。通過以上討論，您可以回答以下幾個問題：    * 在換擋時(shí)，如果操作錯誤，聽到可怕的碾磨聲，這個聲音不是誤嚙合齒輪發(fā)出的。從圖中可以看出，所有輪齒總是處于完全嚙合狀態(tài)。這種碾磨聲是犬齒接合藍(lán)色齒輪側(cè)孔失敗發(fā)出的。    * 這里顯示的變速器沒有“同步”（在下文中討論），所以使用此變速器時(shí)，您必須雙踩離合。雙踩離

9、合在老式汽車中很常見，而在一些現(xiàn)代賽車中也仍然很常用。在雙踩離合時(shí)，先合下離合踏板，使發(fā)動機(jī)與變速器分離。這樣可消除犬齒的壓力，從而將軸環(huán)切換至空擋狀態(tài)。然后松開離合器踏板，使發(fā)動機(jī)恢復(fù)“正確速度”。該速度就是發(fā)動機(jī)下一齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。這樣做的目的，在于使下一個藍(lán)色齒輪與軸環(huán)以相同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，這樣犬齒就能接合。然后再次踩下踏板并將軸環(huán)鎖定到新齒輪中。每換一個齒輪，都必須踩下和松開兩次離合器，因此稱為“雙離合”。 高速下載    * 另外，您還可以了解換擋按鈕的微小線性位移怎樣實(shí)現(xiàn)齒輪更換。換擋按鈕移動連接到撥叉的桿。撥叉使軸環(huán)在*軸上滑動，從而

10、與兩個齒輪中的一個接合?，F(xiàn)在我們來看看真正的變速器。 下面的動畫顯示了一個帶倒擋的四速變速器的內(nèi)部工作狀況。如今，五速手動變速器在汽車上已經(jīng)相當(dāng)普遍了。 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示：     有三個撥叉，由換擋桿接合的三個桿控制。俯看換擋叉軸，它們在空擋、倒擋、一擋和二擋中的情形如下圖所示：     注意，換擋桿中部有一個旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。 在將旋鈕前推接合一擋齒輪時(shí)，實(shí)際上是在推動桿和撥叉，以便將一擋齒輪拉回來。    可以看到，左右移動變速桿也是在接合不同的撥叉（從而接合不同的軸環(huán)）。將旋鈕前后移動也就移動了軸環(huán)，使它們接合一個齒輪。      倒擋齒輪由一個小惰輪（紫色）來操控。該圖中的藍(lán)色倒擋齒輪總是與其他所有藍(lán)色齒輪的轉(zhuǎn)動方向相反。因此，當(dāng)汽車前進(jìn)時(shí)，不可能將變速器切換到倒擋（因?yàn)槿X不能嚙合）。但它們會產(chǎn)生大量的噪音！同步器    新式客車的手動變速