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无极变速器的工作原理和设计要点

无极变速器的工作原理和设计要点

自动变速器(AT)的工作原理与结构

手动变速器要求驾驶员具备较高的操作技能,而自动变速器则相对简单易操作。现代汽车的自动变速器主要通过液压控制,主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成。这种变速器通过电子控制系统(ECU)和液压来实现自动变速。

液力变矩器在自动变速器中扮演了关键角色。它类似于手动变速器中的离合器,同时具有离合和变矩的功能。液力变矩器通过液压油将发动机的动力传递给行星齿轮变速器。当液力变矩器的泵动时,液压油被送入涡轮,使涡轮也转动。即使在踩下制动踏板的情况下,由于泵轮和涡轮之间的液压油继续流动并产生摩擦,发动机仍会继续运转。松开制动踏板,车辆也能在不需要额外油门的情况下缓慢前行。

液力变矩器由输入泵轮、输出涡轮和导轮组成。液压油在泵轮和涡轮之间循环,形成增大的扭矩。由于输入和输出两端存在转速差,会出现自动离合的状态。当转速增加到一定程度时,液力变矩器会自动连接,实现发动机转矩的自动传递。

行星齿轮变速器是自动变速器中的另一部分。它利用油压控制完成细微的变速。行星齿轮变速器的结构包括太阳轮、外侧齿圈、行星齿轮及行星架等。通过固定不同的部件,改变输入力和输出力,完成变速或倒车操作。它的特点包括改变传动比、传递大扭矩、配置输入和输出轴在同一轴上、载荷分布到各行星齿轮上以减少磨损等。

还有一种无级变速器(CVT),它通过带轮和传动带实现无级变速。无级变速器采用可变槽宽的带轮和传动带传递动力,能够无级控制发动机的运转和转速比,使汽车行驶更加平滑顺畅,既能够保持较大的动力,又能节油降耗。

双离合器自动变速器(DCT)是近年来广泛应用的一种自动变速器。它与手动变速器类似,都有离合器和齿轮。不同的是,双离合器自动变速器中有两个自动离合器,通过快速转换离合器设置下一个挡位,能够更快地完成变速。这种变速器中的齿轮通过机械方式啮合,提高了传动效率和降低了油耗。

自动变速器的出现极大地提高了驾驶的便利性和舒适性。从结构上看,自动变速器包括液力变矩器、行星齿轮变速器、无级变速器和双离合器自动变速器等不同的类型,每种类型都有其独特的工作原理和结构特点。随着科技的发展,人们更加关注汽车的节能和驾驶的舒适性,自动变速器的应用也越来越广泛。

本文内容改编自图书《汽车解剖书:图解汽车结构·原理·制造》,由繁浩太郎所著,2018年1月出版。


无极变速器的工作原理和设计要点

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