【自动变速器】图解汽车自动变速器

文章来源：太平洋汽车网络

如果之前知道了发动机的工作原理，大家都知道发动机的转速很高。把动力直接作用在轮子上驱动汽车是不现实的。为了满足汽车启动、攀登、高速行驶等驾驶的要求，出现了变速器。本期文章都将解释汽车变速器的结构及工作原理。

为什么需要变速器？

汽车作为一种交通工具，必须启动、上坡、高速行驶等驾驶。在此期间，驱动汽车所需的扭矩都不一样，单靠发动机无法应对。

发动机直接输出的扭矩变化范围比较小，但由于汽车起步，上坡需要大扭矩，所以高速行驶时只需要小扭矩。例如，直接驱动发动机的动力，很难实现汽车的起步、上坡或高速行驶。此外，汽车要倒车，要使用变速器来实现。

变速器为什么可以变速？

变速箱为什么可以调节发动机输出的扭矩和转速？事实上，这里隐含着齿轮和杠杆的原理。齿轮箱内有多个不同的齿轮，可以通过不同大小的齿轮组合调整发动机扭矩和转速。可以用低扭矩高速换，用低扭矩换高扭矩。

变速器的作用主要表现在三个方面。第一，改变传动比，扩大驱动轮扭矩和转速的变化范围。第二，在发动机不变的情况下实现汽车倒车。第三，利用空白空间，可以中断发动机动力传递，从而启动和怠速发动机。

变速器是什么类型的？

汽车变速器可以根据操作方式分为手动变速器和自动变速器。典型的自动变速器主要有液压自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、双离合变速器(DSG)三种。

手动变速器的结构

手动变速器(Manual Transmission，MT)是指用手按下变速器杆才能改变传动比的变速器。手动变速器主要由外壳、传动组件(输入输出轴、齿轮、同步器等)、操纵组件(变速杠杆、叉等)组成。

手动变速器工作原理

手动变速器的工作方式是：按下变速杆，在中间轴上切换驱动齿轮，通过不同大小的齿轮组合与动力输出轴结合，改变驱动轮的扭矩和转速。让我们看一下简化的手动变速器(2段)的结构图。

发动机的动力输入轴通过中轴间接与动力输出轴相连。如上图所示，中间轴上的两个齿轮(红色)和动力输出轴上的两个齿轮(蓝色)随引擎输出一起旋转。但是，如果没有同步器(紫色)的接合，两个齿轮(蓝色)只能在动力输出轴上空转(即不旋转输出轴)。图中，同步器处于中间状态，相当于变速器切断了空白空间。

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　　当变速杆向左移动，使同步器向右移动与齿轮（如上图所示）接合，发动机动力通过中间轴的齿轮，将动力传递给动力输出轴。

　　一般的手动变速器都有好几个档位（如上图的5档手动变速器），可以理解为在原来的基础上添加了几组齿轮，其实原理都是一样的。如当挂上1挡时，实际上是将（1、2挡同步器）向左移动使同步器与1挡从动齿轮（图中①）接合，将动力传递到输出轴。细心的朋友会发现，R档（倒车档）的主动齿轮和从动齿轮中夹了一个中间齿轮，就是通过这个齿轮实现汽车的倒退行驶。

（５档手动变速器工作过程）

● 同步器起什么作用？

　　变速器在进行换档操作时，尤其是从高档向低档的换档很容易产生轮齿或花键齿间的冲击。为了避免齿间冲击，在换档装置中都设置同步器。