其用于轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速,主要有:手動(dòng)變速器(MT)、自動(dòng)變速器(AT)、手動(dòng)/自動(dòng)變速器、無級(jí)變速器(CVT)。
手動(dòng)變速器(MT)
手動(dòng)變速器,也稱手動(dòng)檔,即用手撥動(dòng)變速桿才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置,改變傳動(dòng)比,從而達(dá)到變速的目的。手動(dòng)變速器在換檔時(shí),必須踩下離合器踏板,方可撥得動(dòng)變速桿。手動(dòng)變速器的工作原理就是更換不同大小的被動(dòng)齒輪來與動(dòng)力輸出軸接合,當(dāng)降檔時(shí),實(shí)際上是將被動(dòng)齒輪切換成了更大的齒輪,根據(jù)杠桿原理,此時(shí)變速器輸出的轉(zhuǎn)速就會(huì)相對(duì)降低,但轉(zhuǎn)矩增大;反之,如果是升檔,則實(shí)際上是被動(dòng)齒輪切換為小齒輪,此時(shí)變速器輸出的轉(zhuǎn)速就會(huì)提高,但轉(zhuǎn)矩會(huì)減小。轎車手動(dòng)變速器通常帶同步器,這樣可使換檔方便、動(dòng)力傳遞直接、動(dòng)力響應(yīng)迅速、比較省油、噪聲也小。
手動(dòng)換檔變速器一般有4檔、5檔到16檔等多種檔位,這檔位是指汽車的前進(jìn)檔,不包含倒檔。轎車、客車和中型以下的貨車常用4檔到6檔的變速器,越野車和重型貨車常用8檔到16檔的變速器,以適應(yīng)各種復(fù)雜的工況。手動(dòng)檔變速器的表達(dá)方式是:6檔手動(dòng)變速器,或簡寫為M6。[2]
自動(dòng)變速器(AT)
自動(dòng)變速器,利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速,它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化,自動(dòng)地進(jìn)行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。
一般來講,汽車上常用的自動(dòng)變速器有以下幾種類型:液力自動(dòng)變速器、液壓傳動(dòng)自動(dòng)變速器、電力傳動(dòng)自動(dòng)變速器、有級(jí)式機(jī)械自動(dòng)變速器和無級(jí)式機(jī)械自動(dòng)變速器等。其中,最常見的是液力自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器主要是由液壓控制的齒輪變速系統(tǒng)構(gòu)成,主要包含自動(dòng)離合器和自動(dòng)變速器兩大部分。它能夠根據(jù)油門的開度和車速的變化,自動(dòng)地進(jìn)行換檔。
目前個(gè)別高級(jí)轎車已使用7檔的自動(dòng)變速器。自動(dòng)變速器的表達(dá)方式是:5檔自動(dòng)變速器,或簡寫為A5。
自動(dòng)變速器中有許多離合器片,幾乎每個(gè)檔位都有一組離合器片,而這些離合器片受控制機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行分離和接合,從而實(shí)現(xiàn)變速。自動(dòng)變速器中的控制機(jī)構(gòu)基本都是液壓式的,其中設(shè)計(jì)了許多閥門,當(dāng)油壓升高后會(huì)自動(dòng)頂開一些閥門,然后這些油就會(huì)驅(qū)動(dòng)某些離合器片動(dòng)作。
設(shè)計(jì)師將車速、節(jié)氣門開度等各種信息作為控制油壓升高或降低的輸入信號(hào),當(dāng)車速、節(jié)氣門開度變化時(shí),它便會(huì)自動(dòng)切換到不同的檔位。現(xiàn)在不少自動(dòng)變速器采用電磁閥代替復(fù)雜的液壓閥,可以利用車速、節(jié)氣門開度等信息來直接控制多片離合器動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速的目的。
值得一提的是,自動(dòng)變速器中的齒輪和手動(dòng)變速器中的齒輪大相徑庭,它們是采用行星齒輪的方式組合,利用控制某個(gè)行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)就可實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速輸出,當(dāng)然也包括反轉(zhuǎn)。各齒輪或固定或轉(zhuǎn)動(dòng),都是根據(jù)電腦計(jì)算或根據(jù)車速指令自動(dòng)靠液壓完成的。
手動(dòng)/自動(dòng)變速器
手動(dòng)/自動(dòng)變速器由德國保時(shí)捷車廠在911車型上首先推出,稱為Tiptronic,它可使高性能跑車不必受限于傳統(tǒng)的自動(dòng)檔束縛,讓駕駛者也能享受手動(dòng)換檔的樂趣。此型車在其檔位上設(shè)有“+”、“-”選擇檔位。在D檔時(shí),可自由變換降檔(-)或加檔(+),如同手動(dòng)檔一樣。
駕駛者可以在入彎前像手動(dòng)檔般地強(qiáng)迫降擋減速,出彎時(shí)可以低中檔加油出彎。
現(xiàn)在的自動(dòng)檔車的方向盤上又增加了“+”、“-”換檔按鈕,駕駛者就能手不離開方向盤加減檔。
無級(jí)變速器(CVT)
無級(jí)變速器是由兩組變速輪盤和一條傳動(dòng)帶組成的,因此,要比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡單,體積更小,它的變速已超越了檔位數(shù)的概念。另外,它可以自由改變傳動(dòng)比,從而實(shí)現(xiàn)全程無級(jí)變速,使汽車的車速變化平穩(wěn),沒有傳統(tǒng)變速器換檔時(shí)那種“頓”的感覺。無級(jí)變速器屬于自動(dòng)變速器的一種,但它能克服普通自動(dòng)變速器“突然換檔”、油門反應(yīng)慢、油耗高等缺點(diǎn),但同時(shí)也缺少了駕駛樂趣,它的維修費(fèi)用也相對(duì)較高。
無級(jí)變速器的主要部件是兩個(gè)滑輪和一條金屬帶,金屬帶套在兩個(gè)滑輪上。滑輪由兩塊輪盤組成,這兩片輪盤中間的凹槽形成一個(gè)V 形,其中一邊輪盤由液壓控制機(jī)構(gòu)操縱,可以視不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,進(jìn)行分開與拉近的動(dòng)作,V 形凹槽也隨之變寬或變窄,將金屬帶升高或降低,從而改變金屬帶與滑輪接觸的直徑,相當(dāng)于齒輪變速中切換不同直徑的齒輪。兩個(gè)滑輪呈反向調(diào)節(jié),即其中一個(gè)帶輪凹槽逐漸變寬時(shí),另一個(gè)帶輪凹槽就會(huì)逐漸變窄,從而迅速加大傳動(dòng)比的變化。
當(dāng)汽車慢速行駛時(shí),可以令主動(dòng)滑輪的凹槽寬度大于被動(dòng)滑輪凹槽,主動(dòng)滑輪的金屬帶圓周半徑小于被動(dòng)滑輪的金屬帶圓周半徑,即小圓帶大圓,因此能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩;當(dāng)汽車逐漸轉(zhuǎn)為高速時(shí),主動(dòng)滑輪的一邊輪盤向內(nèi)靠攏,凹槽寬度變小迫使金屬帶升起,直至最高頂端,而被動(dòng)滑輪的一邊輪盤剛好相反,向外移動(dòng)拉大凹槽寬度迫使金屬帶降下,即主動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑大于被動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑,變成大圓帶小圓,因此能保證汽車高速行駛時(shí)的速度要求。