自动变速箱工作原理 文档

自动变速箱工作原理

如果你开过自动档的车的话，你就知道自动档和手动档有两大区别

自动档不像手动，没有离合器

自动档不用换档，把档把拨到DRIVE D档就行。

自动变速箱(加上扭矩转换器TORQUE CONVERTER，有的地方叫它湿式离合器) 和手动变速箱(加上离合器) 用完全不同的方法做到了相同的功用。

汽车中自动变速箱的位置

跟手动变速箱一样，自动变速箱的主要作用就是把引擎的输出变换出很大的速度变化范围输出到驱动轮上。

奔驰CLK自动变速箱的解剖图 宝马7型的6速变速器

手动和自动变速箱之间一个很重要的不同就是，手动变速箱通过把不同直径的齿轮锁住到输出轴上来达到改变齿轮比，而自动变速箱却用同一组齿轮的不同排列来产生不同的齿轮比。那组齿轮叫做行星齿轮。

一个自动变速箱是两个行星齿轮组合在一起组成的一个整体。

从左到右：圈齿RING轮GEAR，行星载体PLANET CARRIER，和两个太阳齿 SUN GEARS

任何行星齿轮都有三个重要组成部分：

太阳齿

行星齿和行星齿载体

圈齿

每个组成部分都可以变化成为输入，输出或者静止。选择不同的组合，就可以得到不同的齿轮比。

这样的话一组齿轮毋需和其他齿轮联上，分开就可以输出不同的齿轮比。把两组齿轮排成一行就可以得到四个前进档和一个倒车档。

扭矩转换器(也叫湿式离合器)TORQUE CONVERTERS的工作原理

如果你读过上面关于手动变速箱的讨论，你就知道引擎是通过离合器和手动变速箱连接的。如果没有离合器的话要停车的话就非得把引擎关掉。但是用自动变速箱的汽车是不用离合器的。它使用的是扭矩转换器。

现在我们来看看为什么自动变速箱需要扭矩转换器，扭矩转换器的工作原理和扭矩转换器的优点和不足。

和手动变速箱一样，自动变速箱的汽车也需要在车轮和变速箱静止时能够让引擎仍旧

能够转动。手动变速箱用的是离合器来把引擎和变速箱断开。自动变速箱用的是扭矩转换器。

扭矩转换器在引擎和变速箱之间

扭矩转换器是一种液体耦合器FLUID COUPLING，它能让引擎和变速箱各自独立旋转。如果汽车在等红灯发动机怠速，引擎的转速很低，它输入扭矩转换器的扭力就很小。所以只要轻踩煞车就可以让汽车保持静止。

你可以试试，如果你左脚去踩一下油门的话，你的右脚就要踩重一点煞车才能让汽车保持静止。因为你给油的话，引擎转速上升，将更多的液体抽入扭矩转换器，这样就向轮子输出了更多的扭力。

如下图所示，在扭矩转换器坚固的外壳里有四个组成部分。

泵PUMP

涡轮TURBINE

定子STATOR

变速箱液体TRAMISSION FLUID

从左至右：涡轮，定子，泵

扭矩转换器的外壳是固定在引擎的飞轮上的，所以它和引擎转速同步。泵上的叶片是固定在外壳上的，所以它们和引擎转速也是同步的。下图显示各个部件是怎样装配起来的。

扭矩转换器的泵是一种离心泵。它转动的时候就把液体向外甩。当液体向外甩后中心就产生了一个真空这样就可以吸入更多的液体。

液体进入了和变速箱相联的涡轮的叶片，这样涡轮就推动变速箱转动。这样汽车就开始向前跑了。

除了不用关闭引擎能让汽车停下以外，扭矩转换器事实上在汽车起步加速时输出更大的扭矩。现代的扭矩转换器能够把引擎的扭矩放大两到三倍。当引擎的转速比变速箱转的快时扭矩转换器能够输出比引擎大的扭矩来了。

高速时，变速箱的速度就渐渐追上引擎的转速了。最终两者的速度就很接近了。当然

最好是相同，因为他们转速不同的话，就有能量损耗。这也就是为什么自动档的车比手动要耗油的原因之一。

为了解决这个问题，有些汽车上的扭矩转换器上有一个锁止离合器LOCKUP材CLUTCH。当扭矩转换器的两半转速相近时，锁止离合器就把它们联起来，这样它们之间就没有滑动。提高了传动效率。

无级变速原理与操作方法

-- 无级变速原理与操作方法

无级变速系统（CVT，continuosly variable transmission），是与前面三款变速箱结构上完全不同的东西，它的内部并没有齿轮，而是以两个可改变直径的传动轮、中间套上传动条来传动。基本原理是将传动带两头各绕在一个锥形轮盘上，轮盘的外径大小无级地变化，便使两个轮盘之间产生从“大：小”到“小：大”的传动比变化，由此实现变速。

此主题相关图片如下：

锥形轮之间的传动带，过去是以皮带制作，皮带不但本身能承受的拉力有限，最要命的是它和锥轮之间的摩擦力有限，容易打滑，所以早期的CVT变速箱能承受的扭矩较小，只能用在摩托车或1.0升以下的小汽车上。事实上无级变速目前应用最广的就是在踏板式摩托车上。经过技术改良，皮带传动的CVT目前已可用到2.0升的汽车上，但真正彻底的

解决办法，是以钢制的链条替代皮带，加强扭矩的承受能力和防止打滑。奥迪的Multitronic无级变速系统，便是采用特制的传动钢链，它可以承受较大的扭矩，目前已用到2.8升的车上。

CVT最大的优势，是速比的改变过程是无级地进行，因而行车中没有了“换挡”的概念，乘客不会感觉到换挡冲击，动力衔接也没有了换挡所引致的“真空期”。这令CVT行车更舒服、加速也会比逐级换挡来得快。由于行车中减少了转速的不必要波动，对省油也大有帮助。由于目前CVT在扭矩承受极限上，仍未达到齿轮变速箱的水平，这限制了它在高级车上的应用。但在小排量车上，近年来CVT有快速普及的趋势。

大部分车厂的无级变速系统，都会额外增设手动模式，提供手/自动一体化的功能。不过，由于CVT理论上有无数种速比，车厂在CVT上设置的手动换挡模式，原理上只是以电脑程序将整个传动范围划分成若干段，然后按预设的段落一段一段地去变换传动比。只要车厂愿意，将CVT的手动模式设置成5前速、6前速甚至10前速，难度都是一样的。CVT的手动模式只为满足一些人的驾驶心态，将原本无级的传动比划分成级，实质上乃“扬短避长”之举。

CVT驾驶操作方法

1） 想快请用自动模式。以CVT变速箱的自动模式加速，可以全程保持在发动机扭力输出最高的转速，不会有动力波动和换挡“真空期”，因此是加速最快的。手动模式不能完全利用发动机最佳转速，加上换挡耗费时间，所以加速更慢。

2） 当心斜坡溜车。不少CVT变速箱在动力接合的初段会发生打滑，如果在斜坡起步，便不能在初段阻止车辆溜坡。所以CVT在斜坡起步时要以手刹辅助。