手動變速箱的基本工作原理 ! \+ A( @% R/ |! G2 ~, Y0 g
一、變速箱的作用
發(fā)動機的物理特性決定了變速箱的存在,。首先,,任何發(fā)動機都有其峰值轉速;其次,,發(fā)動機最大功率及最大扭矩在一定的轉速區(qū)出現,。比如,發(fā)動機最大功率出現在5500轉,。變速箱可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機和車輪之間產生不同的變速比,,換檔可以使得發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。理想情況下,,變速箱應具有靈活的變速比,。無級變速箱(CVT)就具有這種特性,可以較好的發(fā)揮發(fā)動機的動力性能,。
二,、CVT
無級變速箱有著連續(xù)的變速比。其一直因為價格,、尺寸及可靠性的關系而沒有大量裝備汽車�,,F在,,改進的設計使得CVT的使用已比較普遍,。 國產AUDI 2.8 CVT # @- A8 F1 g4 k; v
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變速箱通過離合器與發(fā)動機相連,,這樣,變速箱的輸入軸就可以和發(fā)動機達到同步轉速,。
奔馳C級Sport Coupe 6速手動變速箱
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% d4 C, t' G% d7 Z, c% z. g) I 一個5檔的變速箱提供5種不同的變速比,,在輸入軸和輸出軸間產生轉速差。
6 h, g$ z4 ^" m- C, q4 |) P: B三,、簡單的變速箱模型
為了更好的理解變速箱的工作原理,,下面讓我們先來看一個2檔變速箱的簡單模型,看看各部分之間是如何配合的:
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?輸入軸(綠色)通過離合器和發(fā)動機相連,,軸和上面的齒輪是一個部件,。
?軸和齒輪(紅色)叫做中間軸。它們一起旋轉,。軸(綠色)旋轉通過嚙合的齒輪帶動中間軸的旋轉,,這時,中間軸就可以傳輸發(fā)動機的動力了,。
?軸(黃色)是一個花鍵軸,,直接和驅動軸相連,通過差速器來驅動汽車,。車輪轉動會帶著花鍵軸一起轉動,。
?齒輪(藍色)在花鍵軸上自由轉動。在發(fā)動機停止,,但車輛仍在運動中時,,齒輪(藍色)和中間軸都在靜止狀態(tài),而花鍵軸依然隨車輪轉動,。
?齒輪(藍色)和花鍵軸是由套筒來連接的,,套筒可以隨著花鍵軸轉動,同時也可以在花鍵軸上左右自由滑動來嚙合齒輪(藍色),。
1檔 掛進1檔時,,套筒就和右邊的齒輪(藍色)嚙合。見下圖:
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如圖所示,,輸入軸(綠色)帶動中間軸,,中間軸帶動右邊的齒輪(藍色),齒輪通過套筒和花鍵軸相連,,傳遞能量至驅動軸上,。在這同時,左邊的齒輪(藍色)也在旋轉,,但由于沒有和套筒嚙合,,所以它不對花鍵軸產生影響,。
當套筒在兩個齒輪中間時(第一張圖所示),變速箱在空擋位置,。兩個齒輪都在花鍵軸上自由轉動,,速度是由中間軸上的齒輪和齒輪(藍色)間的變速比決定的。
四,、真正的變速箱 如今,,5檔手動變速箱應用已經很普遍了,以下是其模型,。

J2 j. d9 G; A3 {換檔桿通過三個連桿連接著三個換檔叉,,見下圖
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在換擋桿的中間有個旋轉點,當你撥入1檔時,,實際上是將連桿和換檔叉往反方向推,。
你左右移動換檔桿時,實際上是在選擇不同的換檔叉(不同的套筒),;前后移動時則是選擇不同的齒輪(藍色),。
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倒檔 通過一個中間齒輪(紫色)來實現。如圖所示,,齒輪(藍色)始終朝其他齒輪(藍色)相反的方向轉動,。因此,在汽車前進的過程中,,是不可能掛進倒檔的,,套筒上的齒和齒輪(藍色)不能嚙合,但是會產生很大的噪音,。
同步裝置 同步是使得套筒上的齒和齒輪(藍色)嚙合之前產生一個摩擦接觸,,見下圖

, A' o N9 Y; z2 [# [ T; ] 齒輪(藍色)上的錐形凸出剛好卡進套筒的錐形缺口,兩者之間的摩擦力使得套筒和齒輪(藍色)同步,,套筒的外部滑動,,和齒輪嚙合。
汽車廠商制造變速箱時有各自的實現方式,,這里介紹的是一個基本的概念,! |