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文档简介

CVTCVT(Continuously Variable Transmission) ,直接翻译就是连续可变传动,也就是我们常说的无级变速箱,顾名思义就是没有明确具体的档位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。CVT 变速箱结构无级变速箱工作原理视频CVT 传动系统里,传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代,每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的 V 形结构,引擎轴连接小滑轮,透过钢制皮带带动大滑轮。玄机就出在这特殊的滑轮上:CVT 的传动滑轮构造比较奇怪,分成活动的左右两半,可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开,挤压钢片链条以此来调节 V 型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时,钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向(离心方向)运动,相反会向圆心以内运动。这样,钢片链条带动的圆盘直径增大,传动比也就发生了变化。CVT 变速箱有哪些优点?1、由于没有了一般自动挡变速箱的传动齿轮,也就没有了自动挡变速箱的换挡过程,由此带来的换档顿挫感也随之消失,因此 CVT 变速箱的动力输出是线性的,在实际驾驶中非常平顺。2、CVT 的传动系统理论上挡位可以无限多,挡位设定更为自由,传统传动系统中的齿轮比、速比以及性能、耗油、废气排放的平衡,都更容易达到。3、CVT 传动的机械效率、省油性大大优于普通的自动挡变速箱,仅次于手动挡变速箱,燃油经济性要比好很多。奥迪 A6L 的 CVT 变速箱解剖图奥迪 A6L 的 CVT 变速箱钢带既然有这么多优点,为什么不让所有的汽车都采用 CVT 变速箱呢?有两方面因素:1、相比传统自动挡变速箱而言,它的成本要略高;而且操作不当的话,出问题的概率更高。2、CVT 变速箱本身还有它的缺点,就是传动的钢制皮带能够承受的力量有限,一般而言超过2.8L 排量或者280NM 以上的动力是它的上限,不过我们也看到现在有越来越多的车型,诸如奥迪或者日产,都已经打破了这个上限,相信钢带的问题会逐步得到解决。MultitronicMultitronic 是 1999年奥迪与 LuK 公司共同研制的链条传动 CVT 无级变速器。现被应用于奥迪 A4、A6等纵置前驱车型上,其结构同发动机均为纵置式。得益于油冷技术及新的合金钢带,新款变速箱已经可以承受最大400N m 扭矩。在结构上 Multitronic 与其他品牌的无级变速器差异不大。TCM 变速器控制系统会感知车辆是否为下坡,控制器一旦发现车辆正处于陡坡下坡状态时会自动降低“挡位”来依靠发动机阻力控制车速。早期的 Multitronic 变速器只能模拟六个挡位; 2004年奥迪将其升级到七挡并加入 S 挡运动模式;而最新的变速器可模拟出八个挡位。Multitronic 的特点1.模拟8速并带有运动挡:最新型的 Multitronic 变速器能够模拟出八前进挡和 S 运动模式,这就使得它的驾驶感觉更趋近于传统有极变速车型。2.承受的扭矩更大:早期的 Multitronic 变速器只能承受310Nm 的扭矩,这就使其应用范围受到很大限制。现在,新的技术将扭矩提高到了400N m,远远高于其他品牌的无级变速器,它可装备在动力最为强劲的奥迪 A6 2.7TDI 车型上。装备 Multitronic 变速器的车型Multitronic 变速器可以用于奥迪 MLP 纵置前驱平台的车型上,例如:奥迪A4/A4L、A5、以及 A6/A6L。搭配的发动机可以是自然吸气或涡轮增压汽油机,也可以是涡轮增压柴油发动机。奥迪 Multitronic 变速箱原理视频XTronicXTronic 是日产研发的 CVT 无级变速器。1997年首次应用于 2.0升车型;2003年装备于3.5升 V6的天籁上,最大可承受 扭矩高于300N m。目前,日产有三款 XTronic 变速箱,它们分别是为搭配1.5、2.0以及3.5升自然吸气发动机使用。匹配1.5升发动机的 XTronic 变速器不提供手动模式,传动比从 2.561至0.427。搭配2.0与3.5升的 XTronic 变速器可以模拟六个前进挡。2.0升传动比区间为 2.349至0.508,而3.5升变速器的传动比为2.371至0.439,范围较搭配2.0的更广一些。但如果与手自一体变速器相比,我们可以看出无极变速器的传动比范围非常有限,尤其在起步时输出扭矩要小很多。这是由于它只使用两个固定大小的锥型盘结构所造成的。XTronic 的特点覆盖车型丰富:日产为1.5升低端车型配备了 XTronic,令家用轿车也能够享受到无级变速器带来的平顺驾驶感受以及更低的油耗。同时,大排量 V6以及 SUV 车型同样有 XTronic得以使用。装备 XTronic 变速器的车型可以说日产的大部分车型都配备了无级变速器,这也满足了其力求将这种变速器推广到全线产品中的发展的方向。我们熟悉的日产新阳光、轩逸、逍客、奇骏、天籁均使用了XTronic 变速器。另外,雷诺科雷傲与日产奇骏两款相同平台的 SUV 车型同为横置发动机全时四驱系统,没有分动箱,所以 XTronic 也装备在了这两款车型上。LineartronicLineartronic 是斯巴鲁研发的纵置式链条传动无级变速器。由于斯巴鲁一直使用水平对置发动机以及左右对称全时四驱系统底盘结构,所以该款变速器的内部零件排列与日产的横置式有一些不同,它提供了前后两个动力输出轴。该款变速器能够模拟出6速手动模式,并可在下坡时使用发动机阻力进行制动。 装备 Lineartronic 的车型2.0及2.5升力狮、2.5升傲虎均装备 Lineartronic 无级变速器。由2.5升自然吸气发动机最大扭矩为229Nm 推断,斯巴鲁的这款变速器可承受的 扭矩应该不会高于250N m,使用范围受到了一些限制。怀挡汽车的变速杆布置形式有地档和怀挡两种,汽车变速杆位于方向盘下方的,称之为怀挡。美国车怀挡较多。因换挡时将变速杆往怀中拨所以形象的称之为怀挡,挡位排列模式与普通自动挡的相同。怀挡一般都是自动挡,中国常见的美国怀挡车有别克 GL8以及老君威等,德国奔驰也多有 离合器离合器是汽车传动系统中直接与发动机相联系的部件,它负责着动力和传动系统的切断和结合作用,所以能够保证汽车起步时平稳起步,也能保证换挡时的平顺,也防止了传动系统过载。如果我们的车是手动挡车型,那就不得不来理解一下离合器的功用,知道了它的作用和原理对于日常的操作而言也会有帮助,用比较直白的话来说,离合器就是用来切断和接合发动机的动力的。例如我们起步时,变速器处于空挡,一旦挂上挡位,离合器将传动系统和发动机的动力慢慢接合,才能阻止汽车突然前冲,也避免了发动机突然受到较大阻力矩而突然熄火。而在换挡过程中,离合器的作用减轻了齿轮突然齿合时的冲击力。在急速刹车的过程中,离合器也避免了传动系统也承担了较大的惯性力矩而过载。 离合器是一个传动机构,它有主动部分和从动部分,两部分可以暂时分离也可以慢慢结合,并且在传动过程中还有可能产生相对转动,所以,离合器的主动件和从动件之间会依靠接触摩擦来传递扭矩,或者是利用摩擦所需要的压紧力,或是利用液体作为传动的介质,或是利用磁力传动等方式来传递扭矩。目前在汽车上广泛使用的就是靠弹簧压紧的摩擦离合器。汽车在行驶的过程中需要经常保持动力的传递,中断动力只是暂时的需要,故在行驶过程中主动和从动部分长期处于结合状态,当驾驶员踩下离合器踏板时,通过机件的传递,让从动部分与主动部分分离。随着所用摩擦面的数目,压紧弹簧的形式以及安装位置,以及操纵机构行驶的不同,也有很多的不同。按从动盘的数目分为单盘离合器和双盘离合器。其中单盘离合器主要用在轿车和轻型货车上,而双盘离合器传递的扭矩较大,因此主要用于中、重型车。按照压紧弹簧的结构形式又分为螺旋弹簧离合器和膜片弹簧离合器。每一个离合器都是由以下的部分组成的:(1)主动部分:飞轮、压盘、离合器盖等;(2)从动部分:从动盘、从动轴(即变速器第一轴) ;(3)压紧部分:压紧弹簧;(4)操纵机构:分离杠杆、分离杠杆支承柱、摆动销、分离套筒、分离轴承、离合器踏板等。在分析离合器工作过程之前,首先掌握以下常用名词:自由间隙:离合器接合时,分离轴承前端面与分离杠杆端头之间的间隙。分离间隙:离合器分离后,从动盘前后端面与飞轮及压盘表面间的间隙。离合器踏板自由行程:从踩下离合器踏板到消除自由间隙所对应的踏板行程是自由行程。离合器踏板工作行程:消除自由间隙后,继续踩下离合器踏板,将会产生分离间隙,此过程所对应的踏板行程是工作行程。离合器的工作过程可以分为分离过程和接合过程在分离过程中,踩下离合器踏板,在自由行程内首先消除离合器的自由间隙,然后在工作行程内产生分离间隙,离合器分离。在接合过程中,逐渐松开离合器踏板,压盘在压紧弹簧的作用下向前移动,首先消除分离间隙,并在压盘、从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力;之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动,产生自由间隙,离合器接合。离合器的调整:离合器在使用过程中,从动盘会因磨损而变薄,使自由间隙变小,最终会影响离合器的正常接合,所以离合器使用过一段时间后需要调整。离合器调整的目的是保证合适的自由间隙,离合器调整的部位和方法依具体车型而定。压盘是离合器的主动部件,始终随飞轮旋转,通常可以通过凸台、键或销传动,使其与飞轮一同旋转,同时压盘又可以相对飞轮向后移动,使离合器分离。从动盘主要由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂组成。在离合器从分离到接合的过程中,摩擦片与飞轮和压盘之间要发生摩擦,产生大量热量。这些热量需要及时散出,以避免摩擦片因温度过高而损坏,所以在离合器盖上都设有窗口,有的还制有导风片,以加强其内部的通风散热。摩擦离合器的最常见的压紧结构就是螺旋弹簧和膜片弹簧,膜片弹簧离合器有推式和拉式两种结构形式。而螺旋弹簧离合器根据弹簧压在压盘上的方式分为周布弹簧和中央弹簧式。离合器的操纵机构分为机械式操纵机构,液压式操纵机构,为了减少所需的离合器踏板力,又不致因传动装置的传动比过大而加大踏板行程,在一些中重型货车和某些轿车上采用了离合器踏板的助力装置。另外还有一种气压助力式离合器操纵机构利用发动机带动空气压缩机作为主要的操纵能源,驾驶员的肌体作为辅助的或后备的操纵能源,多与汽车的气压制动系统或其他气动设备共用一套压缩空气源。采用怀档的,比如 R、E、S、ML、GL 等。手动变速箱简介手动变速器,也称手动挡,英文全称为 manual transmission,简称 MT,即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而达到变速的目的。踩下离合时,方可拨得动变速杆。手动变速箱的工作原理手动变速箱是有不同齿比的齿轮组构成的,它工作的基本原理就是通过切换不同的齿轮组,来实现齿比的变换。作为分配动力的关键环节,变速箱必须有动力输入轴和输出轴这两大件,再加上构成变速箱的齿轮,就是一个手动变速箱最基本的组件。动力输入轴与离合器相连,从离合器传递来的动力直接通过输入轴传递给齿轮组,齿轮组是由直径不同的齿轮组成的,不同的齿轮比例所达到的动力传输效果是完全不同的,平常驾驶中的换挡也就是指换齿轮比。手动变速箱原理接下来,让我们通过一个简单的模型来给大家讲讲,手动变速箱换挡的原理。下图是一个简易的3轴2档变速箱的结构模型。输入轴(绿色)也叫第一轴,通过离合器和发动机相连,轴和上面的齿轮是一个硬连接的部件。红色齿轮轴叫做中间轴。输入轴和中间轴的两个齿轮是处于常啮合状态的,因此当输入轴旋转时就会带动中间轴的旋转。黄色则是输出轴,它也叫第二轴直接和驱动轴相连(只针对后轮驱动,前驱一般为两轴) ,再通过差速器来驱动汽车。当车轮转动时同样会带着花键轴一起转动,此时,轴上的蓝色齿轮可以在花键轴上发生相对自由转动。因此,在发动机停止,而车轮仍在转动时,蓝色齿轮和中间轴出在静止状态,而花键轴则随车轮转动。这个原理和自行车后轴的飞轮很相似。蓝色齿轮和花键轴是由套筒来连接的,套筒随着花键轴转动,但同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮。说完这些,换挡的过程就很好理解了,当套筒和蓝色齿轮相连时,发动机的动力就会通过中间轴传递到输出轴上,在这同时,左边的蓝色齿轮也在自由旋转,但由于没有和套筒啮合,所以它不对花键轴产生影响。而如果套筒在两个蓝色齿轮之间时,变速箱在空挡位置,此时两个蓝色齿轮都在花键轴上自由转动,互不干涉。一个传统的5速手动变速箱换挡的原理也是一样的,只是变速箱结构中增加了套筒和齿轮组的数目,使之拥有更多的挡位。而倒档则是通过在中间轴(红色)和输出轴(蓝色)之间增加一个齿轮来实现的。由于增加了一个啮合齿轮,因此倒挡的齿轮始终会朝其他齿轮相反的方向转动。这个齿轮由于只起到改变齿轮旋转方向的作用,因此也称为惰轮。5挡二轴变速器结构,输入轴与主动齿轮整合为一体,简化了结构也节省了空间除了上述的传统三轴手动变速箱,目前轿车上广泛使用的是二轴手动变速箱,它的结构和三轴变速箱基本类似,只是其输入轴和中间轴整合为一根轴,因此具有结构简单,尺寸小的优势,另外,它还有中间档位传动效率高,且噪音较小等特点,因此更适合一般的前置前驱家用车,是目前使用最广的轿车变速器形式,它的缺点是不能设置直接挡,且一档的传动比不能设计的太高。而在后驱车上,使用较多的仍是传统的三轴式变速箱。 斜齿齿轮和直齿齿轮一般的手动变速箱的齿轮组都是处于常啮合状态的,这些常啮合状态的齿轮组分为斜齿和直齿两种,两种齿形相比较,斜齿齿轮在结构上具有天生的优势,倾斜布置的齿形能够提高两个齿轮啮合的重合度,使齿轮传动平稳,降低噪音,并且可以提高齿根的弯曲强度、齿面的接触强度,从而提高齿轮的使用寿命。与之相比,直齿齿轮也并不是一无是处,其传动效率高的特点,可以使车辆获得更强大的轮上功率,因此在赛车变速箱领域应用广泛。关于换挡动作的控制形式上图为推杆连接的换挡方式的4速手动挡变速箱模型一般的手动变速箱,都是通过推杆连接或者是拉线来控制换挡的。推杆连接的换挡控制方式,更为直接但是传递的振动会很大;而拉线式的虽然没有振动,但是挡位显得不是很清晰,可谓是各有优劣。除了这两种纯机械式的换挡控制,此外,还有使用电控装置换挡的手动变速箱,它可以很好的结合推杆和拉线换挡之间的优点。这种变速箱在换挡的时候,挡拨动变速杆到相应的挡位,在变速器里就会有电机驱动相应的拨叉控制套筒与齿轮咬合,因此不存在挡位不清晰的问题,而且换挡的行程也可以控制在很理想的范围。同步器的作用手动变速器的换挡机构形式有直齿滑动齿轮,啮合套和同步器三种,在轿车变速器上,前两种形式已经很少使用,同步器换挡已经得到了非常广泛的应用。由于换挡的时候,想要顺利的换挡,换挡前后两组主动齿轮的转速就要保持一致,就算不一致,也至少保证速度相近,但是由于前后两组齿轮比是不同的,所以在行驶过程中是不可能出现这样的情况的。如果没有同步器,司机可以采用空挡时加一脚油,两脚离合的方式来逼平两个挡位间的转速,这就是为什么以前没有同步器的手动挡车型都需要换挡时都需要两脚离合的原因了。对于采用了同步器换挡的变速箱来说,换挡顺畅与否,很大程度需要取决于同步器优劣。同步器其实说白了就是在结合套和齿轮组上布置的摩擦片,与一般摩擦片不同的是,它的摩擦面是锥形的。这组摩擦片的作用是在直齿和圆盘的立齿相接触以前,提前进行摩擦,来将转速较大的一方的能量传递给转速较小的一方,使得转速较小的一方提升转速,达到与转速较大的一方转速同步。这样不仅可以保证正常换挡,还能起到缓冲的作用,而锥面摩擦片组的数目与材质则直接影响到了同步器性能的优劣。 而大众经典的 MQ200手动变速箱的同步器拥有三组锥面摩擦片,这也造就了这台变速箱出色的入挡手感。那么,一台优秀的手动变速箱需要具备哪些特点呢?首先变速箱必须要拥有良好的挂档手感,每个挡位清晰,拥有合理的横向和纵向行程,入挡的阻力小并带有吸入感。除此之外更重要的是,各挡位之间的齿比排布必须合理。因为各个挡位间的传动比分布,直接影响车辆行进中动力衔接的畅顺性,通常要求低挡能有力加速,高挡能达致高速同时省油,且各挡间的距离要均匀,不然就会很容易造成换挡时窜车的情况。手动

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