手動(dòng)變速器工作原理

1、變速箱的工作原理汽車需要變速器，這是由 的物理特性決定的。 首先，任何發(fā)動(dòng)機(jī)都 有速度極限，轉(zhuǎn)速超過這個(gè)最大值，發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)爆炸。其次，在馬力和扭矩都達(dá)到最大值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍很小。例如，發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間的能夠發(fā)生 變化。通過改變齒 比，就能使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在速度極限以下， 并且使發(fā)動(dòng)機(jī)接近最佳 性能轉(zhuǎn)速區(qū)。發(fā)動(dòng)機(jī)后輪離合器萬向節(jié) 差速器變速器通過與發(fā)動(dòng)機(jī)連接。因此，變速器輸入軸的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)相同。五速變速器為輸入軸提供五種不同的齒比， 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：擋速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

2、速為3000轉(zhuǎn)/分時(shí)位比變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速擋:11,295擋:11,913擋:12,510四擋:13,000五擋:13,278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。讓我們來看看圖中的每一個(gè)部件，以及它們是如何裝配的:H綠色軸將發(fā)動(dòng)機(jī)與連接起來。綠色軸和綠色齒輪連在一起，形 成一個(gè)整體。（離合器是用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器或斷開其間 連接的裝置。踩下離合器踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器斷開，此時(shí) 雖然汽車并不移動(dòng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。而松開離合器踏板時(shí)， 發(fā)動(dòng)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(dòng) 機(jī)相同。）H紅色軸及紅色齒輪稱為副軸。 它們也連為一個(gè)整體，因

3、此副軸 上的所有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(dòng)時(shí)，紅色軸也會(huì) 轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，一旦離合器接合，副軸就直接從獲得動(dòng)力。H黃色軸是花鍵軸，通過連接到汽車驅(qū)動(dòng)輪的直接與驅(qū)動(dòng)軸相連。 如果車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，黃色軸也將隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。H藍(lán)色齒輪連在軸承上，因此會(huì)隨黃色軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 如果發(fā)動(dòng)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(dòng)時(shí)，黃色 軸仍可能在藍(lán)色齒輪內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)。H軸環(huán)將兩個(gè)藍(lán)色齒輪中的一個(gè)連接到黃色驅(qū)動(dòng)軸上。它通過齒槽直接與黃色軸相連，并與黃色軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 但軸環(huán)也可以沿 著黃色軸左右滑動(dòng)，從而選擇性地接合兩個(gè)藍(lán)色齒輪中的一個(gè)。 軸環(huán)中的齒稱為犬齒，

4、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(dòng)機(jī)的綠色軸轉(zhuǎn)動(dòng)副軸，副軸則轉(zhuǎn)動(dòng)右邊的藍(lán)色齒輪。齒輪通過軸環(huán)驅(qū)動(dòng)黃色驅(qū)動(dòng)軸。同時(shí)，左邊的齒輪也在轉(zhuǎn)動(dòng)，但只是在其軸上空轉(zhuǎn)，對(duì)黃色軸并不產(chǎn)生影響。當(dāng)軸環(huán)位于兩個(gè)齒輪之間時(shí)（如第一圖所示），變速器為空擋狀態(tài)。黃色軸上以不同速率運(yùn)轉(zhuǎn)的兩個(gè)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(gè)問題：在換擋時(shí)，如果操作錯(cuò)誤，聽到可怕的碾磨聲，這個(gè)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”

5、（在下文中討論），所以使用此變速器時(shí)，您必須雙踩離合。 雙踩離合在老式汽車中很常見，而 在一些現(xiàn)代中也仍然很常用。 在雙踩離合時(shí)，先合下離合踏板， 使發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)恢復(fù)“正確速度” 該速度就是發(fā)動(dòng)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(gè)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(gè)齒輪，都必須踩下和松開兩次離合器，因此稱為“雙離合”。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(dòng)連接到撥叉的桿。撥叉使軸環(huán)在黃色軸上滑動(dòng)，從 而

6、與兩個(gè)齒輪中的一個(gè)接合?，F(xiàn)在我們來看看真正的變速器。下面的動(dòng)畫顯示了一個(gè)帶倒擋的四速變速器的內(nèi)部工作狀況。如今，五速手動(dòng)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：至差速器惰輪換擋撥叉Mn=w s=7=m=二目發(fā)動(dòng)機(jī)n©2003操縱桿位置(向<3)-E1SSi四攔三攔五拒注意，換擋桿中部有一個(gè)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(dòng)桿和撥叉，以便將一擋齒輪拉回來?？梢钥吹?，左右移動(dòng)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(dòng)也就移動(dòng)了軸環(huán)，使它們接合一個(gè)齒輪。倒擋齒輪由一個(gè)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(dòng)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(huì)產(chǎn)生大 量的噪音！ 同步器新式客車的手動(dòng)變速器采用同步器，這樣就不需要使用雙踩離合。 同步器的作用是，在與犬齒接觸前，使軸環(huán)與齒輪發(fā)生有摩擦的接觸。這樣，在犬齒接合前，就可以使軸環(huán)和齒輪速度達(dá)到同