汽车手动变速器如何进行工作的?变速器是承接发动机转速,改变了转速和转矩,然后传到与后桥主减速器的车轮,致使车辆行驶的重要总成部件,那变速器是如何完成转速和转矩而工作的呢?让我们一起来看看。
齿轮传动: 变速器是通过齿轮传动改变了转速与转矩的。如图,
主动轴(Ⅰ)上连接的齿轮(1)与从动轴(Ⅱ)上的齿轮(2)啮合运转后,如果主动轮的齿数比从动轮少,则是主动轮的转速大于从动轮的转速,从动轮转速下降,而从动轴的转矩增大。反之,如果主动轮的齿数比从动轮多,那么从动轮的转速就会增加,而转矩会减小。这就是减速增矩的作用。手动挡变速器内部每一对啮合齿轮基本上都是减速增矩的作用,当然,超速挡除外。
变速箱的工作原理: 了解上述齿轮减速增矩之后,变速箱的工作原理就不难理解。如图,
驾驶人可以通过操纵换挡杆,通过换挡拨叉选择不同的挡位,来获得不同的减速增矩的作用,具体看看各部分之间是如何配合的。
绿色输入轴通过离合器与发动机相连,轴和上面的齿轮是一个部件~为齿轮轴,轴和红色齿轮叫做中间轴,它们是起旋转的。绿色轴旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转,这时中间轴就可以传输发动机的动力,黄色轴是一个花键轴为变速器的输出轴,动力靠它输出,在通过差速器来驱动汽车。此时的车轮转动会带着花键轴来转动。
蓝色齿轮是空套在花键轴上(可以自由转动),当发动机停止,而车辆仍在运动中时,蓝色齿轮和中间轴都在静止状态,而花键轴依然随车轮转动。蓝色齿轮和花键轴是用套筒来连接的,套筒可以随着花键轴转动,同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合蓝色齿轮。
如果操纵换挡手柄,通过换挡拨叉使套筒与右侧的蓝色齿轮啮合,则变速器就挂入了挡位。这时,绿色输入轴带动中间轴,中间轴带动右边的蓝色齿轮通过套筒和花键轴相连,传递动力至驱动桥上,其它蓝色齿轮也在旋转,但是由于没有和套筒啮哈,所以对花键轴产生不了影响。
空挡: 当套筒在蓝色齿轮之间时,蓝色齿轮都会在花键轴上自由转动,此时即为空挡位置。
倒挡: 蓝色齿轮和红色齿轮之间有一个中间倒挡齿轮,此轮的作用能使蓝色齿轮与红色齿轮产生相反方向的旋转,因而达到倒车的目的。
挡位定位装置: 为了防止自动挂挡、自行脱挡和同时误挂两个挡位,都设计类似折叠雨伞伸缩杆上的钢珠定位一样的装置。
同步器: 为了解决变速器在换挡过程中,某一对待啮合齿轮齿有同步的圆周速度,而不会因两齿轮间存在速度差发生冲击和噪声,更平顺易挂挡,延长齿轮寿命,设计了同步器。它的工作原理在这就不祥解啦。
手动变速器主要由操纵机构、传动机构、换挡装置、变速器壳体和盖组成。通过操作换挡杆,使换档轴及换挡拨叉做出相应动作。换挡拨叉的运动,将同步器和对应档位的齿轮相啮合,从而实现对应档位的动力输出。
变速器的作用主要表现在三方面:第一、改变传动比,扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围;第二、在发动机转向不变的情况下,实现汽车倒退行驶;第三、利用空档,可以中断发动机动力传递,使得发动机可以起动、怠速。
手动变速器通过与离合器的配合,操纵档杆带动拨叉改变变速器内的齿轮啮合位置,从而改变传动比,达到变速的目的。其档位的切换完全靠人来操控,没有电子元件的干涉,是最直接的人机交互。
发动机的动力输入轴是通过一根中间轴,间接与动力输出轴连接的。但是如果没有同步器的接合,两个齿轮只能在动力输出轴上空转(即不会带动输出轴转动)。
总结:
换挡时需要同时控制离合器、换档手柄和油门,会使得驾驶员操作负担大,特别对于新手,易造成驾驶员紧张,影响行车安全。技术不纯熟者常常在马路上熄火,特别是上坡操作不当的话有机率把引擎跟变速箱弄坏。
与自动变速器相比,可以给汽车驾驶爱好者带来更多的操控乐趣;传输效率在同排量发动机条件下,比液力自动变速器省油;构造较简单,制造成本低;维修保养便宜、可靠性高。
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