自动变速箱

●返回

自动波(自动变速器)的汽车,能根据路面状况自动变速变矩,驾驶者可以全神贯地注视路面交通而不会被换档搞得手忙脚乱。自动波对于行外人士颇显神秘,要详细剖析自动波涉及不少专业知识,希望本文能够给大家一个初步的印象。
汽车自动波常见的有三种型式,分别是液力自动波(简称AT)、机械无级自动波(简称CVT)、电控机械自动波(简称AMT)。目前轿车普遍使用的是AT,AT几乎成为自动波的代名词。本文先着重介绍AT。

AT
结构    与手动波相比,液力自动波(AT)在结构和使用上有很大的不同。手动波主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。

原理    泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。 风扇

辅助机构    自动换档不能满足行驶上的多种需要,例如停泊、后退等,所以还设有干预装置即手动拨杆,标志P(停泊)、R(后档)、N(空档)、D(前进),另在前进档中还设有"2"和"1"的附加档位,用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段,只有在规定的变速区段内才是无级的,因此AT 实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。
优缺点   AT不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。但缺点也多,一是对速度变化反应较慢,没有手动波灵敏,因此许多玩车人士喜欢开手动波车;二是费油不经济,传动效率低变矩范围有限,近年引入电子控制技术改善了这方面的问题;三是机构复杂,修理困难。在液力变扭器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。另外,如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。如果拖运故障车,要注意使驱动轮脱离地面,以保护自动波齿轮不受损害。


CVT
CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递,即当棘轮变化槽宽肘,相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速,传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是
真正无级化了,它的优点是重量轻,体积小,零件少,与AT比较具有较高的运行效率,油耗较低。但CVT的缺点也是明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷,只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车,因此在自动变速器占有率约4%以下。


AMT
AMT在机械变速器(手动波)原有基础上进行改造,主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此AMT实际上是由一个 机器人系统来完成操作离合器和选档 的两个动作。由于AMT能在现生产的手动波基础上进行改造,生产继承性好,投入的责用也较低,容易被生产厂接受。AMT的
核心技术是微机控制,电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。据悉我国今后的汽车自动波国产化将重点发展AMT。(99.1.16)

▲页首


从驱动形式看汽车

现代轿车主要有两种驱动方式:F.R和F.F。

F.R车叫做前置发动机后轮驱动,是传统的驱动形式。它是前轮转向后轮驱动,发动机输出动力通过离合器—变速器—传动轴输送到驱动桥上,在此减速增扭后传送到后面的左、右半轴上,驱动后轮使汽车运行,前后轮各行其职,转向与驱动分开,负荷分布比较均匀。
F.F车叫做前置发动机前轮驱动,则是70年代末才真正兴起的驱动形式。它将变速器之后的东西都往前挪,变速器与驱动桥做成一体,固定在发动机旁将动力直接输送到前轮上,前轮承担了转向和驱动两副重任,省略了长长的传动轴,缩短了传递动力的距离,减少功率传递损耗也就相应节省了燃油。没有了传动轴,轿车地板不必为它凸出一条通道有利车厢内的布置,车架不必为后驱动桥腾出空间位置,可以降低车身高度有助于行车的稳定性。发动机可以横置缩短了机厢的长度,在汽车总长不变的情况下增大乘座厢的长度和空间。前轮成为驱动轮变成了“拉”汽车前进,有利于方向控制。由于有上述优点,所以F.F车风靡车坛。
但是事物总有二重性,由于F.F车上的机械大件头大多集中在前面,所以前轮负荷比后轮大,遭到意外碰撞时容易产生变形,波及前轮定位;当汽车启动瞬间和上徒坡时车身重心都会向后移,会减少前轮的正压力从而降低了车轮的牵引力,但这时汽车的阻力也是最大,这一增一减令F.F车的启动加速度和爬坡能力都会逊色于F.R车,因此F.F形式多用于自重量不大的轿车。
另外从安全的角度来分析,轿车的前置发动机起到一种安全屏障的作用,F.R车的发动机是纵置的,而F.F车的发动机多是横置的,两者比较,F.R车在安全保障系数方面比F.F车高一些。

另外还有一种驱动形式叫做后置发动机后轮驱动,即R.R车。它似乎是F.F车的翻版,只不过是将车前的“五脏六腑”移到车后,这样一来似乎保持了F.F车的优点也消除了F.F车的缺点,但同时也会增添另外的麻烦。首先变速器、离合器、油门等操纵杆要通过狭窄的车底,从车头驾驶员位置连通到车尾发动机的位置上,发动机移到后面使冷却问题不好解决,乘员厢前面失去了发动机做“安全屏障”,汽车前端要经过加固处理而使成本上升,目前只有象保时捷这样的高级跑车才用R.R形式,其它小车很少沾边。不过对于有充分空间位置的大客车来讲,既能解决上述麻烦又能减低废气窜入车厢的程度,因此很流行R.R形式。

从驱动形式可以知道,轿车上的许多装置形式都有合理的一面也有不合理的一面,要满足或提高某些性能要求很可能要牺牲或降低其它某些性能的要求,尽善尽美的东西似乎并不存在。(99.9.2)

▲返回