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作者:姚勇编
出版社:电子工业出版社
出版时间:2016-03-01
书籍编号:30468269
ISBN:9787121275364
正文语种:中文
字数:136036
版次:1
所属分类:教材教辅-中职/高职
版权信息
书名:汽车构造(下)
作者:姚勇
ISBN:9787121275364
版权所有 · 侵权必究
FOREWORD 前言
近年来,汽车工业发展迅速,汽车从业人员大幅增加,对汽车从业人员的专业素质要求也越来越高。尽管汽车结构类型繁多、复杂,新技术、新工艺不断出现,但汽车各组成部分的功能要求变化不大。本书主编根据长期的汽车设计、生产和教学经历,尤其是近年来汽车从业人员的需要,编写了这本简洁的汽车构造教材。
当前汽车技术发展迅速,一些结构也发生了变化。本书增加了一些新结构的介绍,特别编写了第四章新能源汽车构造和发动机增压系统一节。插图中选用了一些近年来新出现的结构。本书分上、下册共7章,由姚勇(河北师范大学)担任主编。编写成员及分工:姚勇(第1、2章,第五章1~3节);邸敏艳(第3、4、6、7章和第5章4~10节)。全书由姚勇、邸敏艳统稿。李晓静、沈晓钰、杜秀菊、孟绍楠、刘欢、现伟、张新旺在编写过程中,做了大量工作。刘占查(石家庄国超新技术有限公司)提供了大量图片,并对图片进行加工。本书编写过程中,还得到了曹艳爽、强红、余强同志的具体帮助和指导。在此,对参与编写、提供帮助的同志表示衷心的感谢。
由于编者的学识有限,书中可能有些不足之处,衷心希望读者提出修改意见。
第5章 汽车底盘构造
5.1 离合器
离合器安装在发动机与变速器之间,是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起,是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中,驾驶员可根据需要操纵离合器,使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合,以切断或传递发动机向传动系输出的动力。图5-1为离合器在底盘传动系统中的安装位置。
图5-1 离合器的安装位置
5.1.1 离合器的作用
1.传递动力,保证汽车起步平稳
传递动力是离合器的基本作用,当离合器结合时,通过离合器的压紧装置把从动元件和主动元件紧压在一起成为一个整体,达到主动元件与从动元件速度一致,实现动力的传递。这是离合器的首要功能。在汽车起步前,自然要先起动发动机。而汽车起步时,汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系(它联系着整个汽车)与发动机刚性连接,则变速器一挂上挡,汽车将突然向前冲一下,但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时,具有很大的惯性,对发动机造成很大的阻力矩。在这惯性阻力矩的作用下,发动机在瞬间转速急剧下降到最低稳定转速(一般为300~500r/min)以下,发动机即熄火而不能工作,当然汽车也不能起步。
因此,我们需要离合器的帮助。在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机和传动系脱开,再将变速器挂上挡,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。在接合过程中,发动机所受阻力矩逐渐增大,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速之上而不致熄火。同时,由于离合器的接合紧密程度逐渐增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加,当牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速。
2.实现换挡平顺
在汽车行驶过程中,为适应不断变化的行驶条件,传动系经常要更换不同挡位来进行工作。实现齿轮式变速器的换挡,一般是拨动齿轮或其他挂挡机构,使原用挡位的某一齿轮副退出传动,再使另一挡位的齿轮副进入工作。在换挡前必须踩下离合器踏板,中断动力传动,便于使原挡位的啮合副脱开,同时使新挡位啮合副啮合部位的速度逐步趋向同步,这样进入啮合时的冲击可以大大减小,从而实现平顺换挡。
3.防止传动系过载
当汽车进行紧急制动时,若没有离合器,则发动机将因和传动系刚性连接而急剧降低转速,因而其中所有运动件将产生很大的惯性力矩(其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大扭矩),对传动系造成超过其承载能力的载荷,使机件损坏。有了离合器,便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动来消除这一危险。因此,我们需要离合器来限制传动系所承受的最大扭矩,从而保证安全。
当汽车加速,或汽车挂挡正常行驶需要制动时,发动机的动力对于传动轴及制动时车身惯性对于发动机的反作用力都会集中到离合器摩擦片上,为了减小各传动件的撞击,设置了扭转减振器,由减振器上的弹簧吸收传动过程中的撞击力。
5.1.2 离合器的分类
离合器分为电磁离合器、摩擦式离合器和液力离合器3种。
1.电磁离合器
电磁离合器靠线圈的通、断电来控制离合器的接合与分离。
电磁离合器可分为干式单片电磁离合器、干式多片电磁离合器、湿式多片电磁离合器、磁粉离合器、转差式电磁离合器等。
电磁离合器的工作方式又可分为通电结合和断电结合。
干式单片电磁离合器:线圈通电时产生磁力吸合衔铁片,离合器处于接合状态;线圈断电时衔铁弹回,离合器处于分离状态。
干式多片、湿式多片电磁离合器:原理同上,另外增加几个摩擦副,同等体积转矩比干式单片电磁离合器大,湿式多片电磁离合器工作时必须有油液或其他冷却液冷却。
磁粉离合器:在主动件与从动件之间放置磁粉,不通电时磁粉处于松散状态,通电时磁粉结合,主动件与从动件同时转动。优点是可通过调节电流来调节转矩,允许较大滑差。缺点是滑差较大时温升较大,价格较高。
转差式电磁离合器:离合器工作时,主、从部分必须存在某一转速差才有转矩传递。转矩大小取决于磁场强度和转速差。励磁电流保持不变,转速随转矩增加而剧烈下降;转矩保持不变,励磁电流减小,转速减小得更加严重。
转差式电磁离合器主、从动部件 间无任何机械连接,无磨损消耗,无磁粉泄漏,无冲击,调整励磁电流可以改变转速,作为 无级变速器 使用,这是它的优点。该离合器的主要缺点是 转子 中的涡流会产生热量,该热量与转速差成正比。低速运转时的效率很低,效率值为主、从动轴的转速比,即η=n2/n1。转差式电磁离合器适用于高频动作的机械 传动系统,可在主动部分运转的情况下,使从动部分与主动部分结合或 分离。主动件与从动件之间处于分离状态时,主动件转动,从动件静止;主动件与从动件之间处于接合状态时,主动件带动从动件转动。它广泛用于机床、包装、印刷、纺织、轻工及办公设备中。
电磁离合器一般用于环境温度为-20~50℃、湿度小于85%、无爆炸危险的介质中,其线圈电压波动不超过额定电压的±5%。
2.摩擦式离合器
摩擦式离合器是应用最广也是历史最久的一类离合器,它基本上由主动部分、从动部分、压紧机构、分离机构和操纵机构五部分组成。主动部分、从动部分、分离机构和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构,而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。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,使离合器分离。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,使离合器接合。目前汽车上广泛应用的就是摩擦式离合器,本书主要针对摩擦式离合器的结构及工作原理做详细介绍。
3.液力离合器
液力离合器用流体(一般用油)作为传动介质,与机械式离合器相比,除传动特性有各种变化以外,还主要吸收因主动轴和从动轴转动而产生的振动和冲击。图5-2为液力离合器的结构简图。液力离合器的结构包括一个输入轴,具有一个增速齿轮系;一个工作液流腔,由一个叶轮、一个从动轮和一个叶轮壳构成;一个输出轴,带有从动轮,并且从动轮与叶轮可以组合在一起。一般叶轮壳和叶轮由密度低和应力承受范围大的材料制成,以减小离心应力。
图5-2 液力离合器的结构简图
1—叶轮;2—输出轮;3—油;4—油的流向
5.1.3 摩擦式离合器的结构及工作原理
摩擦式离合器由主动部分、从动部分、压紧装置、分离机构和操纵机构五部分组成,如图5-3所示。
图5-3 摩擦式离合器结构简图
1—发动机曲轴;2—轴承;3—发动机飞轮;4—离合器从动盘;5—离合器压盘;6—离合器膜片弹簧;7—离合器壳;8—推杆;9—铆钉;10—分离杆支撑销;11—分离轴承;12—变速器第一轴;13—分离杠杆;14—离合器踏板;15—离合器踏板销
变速器第一轴12的前端由轴承2支撑在发动机曲轴1中心孔内,后端由轴承支承在变速器壳上。离合器从动盘4经滑动花键与变速器第一轴12相连。膜片弹簧6将离合器压盘5和离合器从动盘紧压在发动机飞轮3上,使离合器经常处于接合状态。发动机的扭矩就靠飞轮、压盘与离合器从动盘的摩擦作用向变速器第一轴输出。
当需要使离合器分离时,踏下离合器踏板14,离合器踏板14上端右移,拉动推杆8右移拉动分离杠杆13,分离杠杆13下端推动分离轴承11右移,推动膜片弹簧6内圈,膜片弹簧6外圈右移,离合器压盘5向右移动,使离合器从动盘与压盘、飞轮分离,这样离合器便处于分离状态,发动机的扭矩就不能传到变速器了。当需要离合器重新接合时,可以缓慢抬起离合器踏板14,压盘5在膜片弹簧6的作用下向左移动,将离合器从动盘4逐渐压在飞轮3上,直至离合器从动盘完全停止滑磨状态,离合器便全部接合。
5.1.4 摩擦式离合器的分类
摩擦式离合器按从动盘(摩擦片)数目可分为单片和双片离合器,除重型载货汽车采用双片离合器外,其他汽车均采用单片离合器;按照压紧弹簧的形式又可分为周布弹簧式、中央弹簧式和膜片弹簧式三种,周布螺旋弹簧式主要用于中型、轻型载货汽车上,膜片弹簧式主要用于小轿车。
5.1.5 膜片弹簧离合器
膜片弹簧离合器由以下5个部分组成,如图5-4所示。
① 主动部分:飞轮、离合器盖、压盘。
② 从动部分:从动盘、从动轴(变速器一轴)。
③ 压紧机构和分离机构:压紧弹簧。
④ 操纵机构:离合器踏板、分离拉杆、分离叉、分离套筒、分离轴承、分离杠杆等。
图5-4 膜片弹簧离合器的结构
1—压盘和盖;2—从动盘;3—飞轮;4—变速器外壳;5—分离轴承
1.膜片弹簧离合器主动部分
图5-5为Audi 100型轿车离合器盖及压盘总成构造图,其他车型的主动部分外形结构与其相似,不同的是结构尺寸、材质与装配精度。
图5-5 Audi 100型轿车离合器盖及压盘总成构造图
1、3—平头铆钉;2—传动片;4—支承环;5—膜片弹簧;6—支承铆钉;7—离合器压盘;8—离合器盖
2.膜片弹簧离合器从动部分
从动部分由单片、双片或多片从动盘所组成,它将主动部分通过摩擦传来的动力传给变速器的输入轴。从动盘由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。为了避免转动方向的共振,缓和传动系受到的冲击载荷,大多数汽车都在离合器的从动盘上附装有扭转减振器,如图5-6所示。
图5-6 带有扭转减振器的从动盘
1—摩擦片;2—从动盘本体;3—扭转减振弹簧;4—从动盘铆钉;5—从动盘毂;6—摩擦片铆钉
为了使汽车能平稳起步,离合器应能柔和接合,这就需要从动盘在轴向具有一定弹性。为此,往往在从动盘本体圆周部分,沿径向和周向切槽。再将分割形成的扇形部分沿周向翘曲成波浪形,两侧的两片摩擦片分别与其对应的凸起部分相铆接,这样从动盘被压缩时,压紧力随翘曲的扇形部分被压平而逐渐增大,从而达到接合柔和的效果。
离合器接合时,发动机发出的转矩经飞轮和压盘传给从动盘两侧的摩擦片1,带动从动盘本体2和与从动盘本体铆接在一起的减振器盘转动。从动盘本体和减振器盘又通过4个减振器弹簧3把转矩传给从动盘毂5。因为有弹性环节的作用,所以传动系受的转动冲击可以得到缓和。传动系中的扭转振动会使从动盘毂相对于从动盘本体和减振器盘来回转动,夹在它们之间的阻尼片靠摩擦消耗扭转振动的能量,将扭转振动衰减下来。
膜片弹簧离合器的压紧及分离机构为膜片弹簧,其结构如图5-7所示,由弹簧钢冲压而成。
3.膜片弹簧离合器工作原理
当离合器在自由状态下时,膜片弹簧装合在离合器总成里已经有了一定的变形量,也产生一定的弹力,把压盘弹开,使压盘与离合器盖具有较大的空隙和距离,即压盘后移行程,如图5-8(a)所示。
图5-7 膜片弹簧
当离合器总成安装在飞轮上时,由于离合器盖与飞轮完全接合,导致压盘往后移动,即向离合器盖方向移动,致使膜片弹簧反方向变形,变形的弹簧对压盘产生一个反作用力,也就是这个力使压盘压紧从动盘。离合器就在这样压紧的状态下传递动力,如图5-8(b)所示。
当离合器分离时,分离轴承压向分离杠杆,分离杠杆向内移动,由于离合器盖上的定位钉起到分离杠杆支点的作用,所以分离杠杆的另一端(即与压盘分离钩相接的一端)发生相反方向的移动,由于连接了压盘的分离钩,所以把压盘也往反方向撬起,使压盘与离合器盖间的距离进一步减小,则膜片弹簧变形量更大,产生的弹力也更大。要让离合器分离,则必须克服这个压力,如图5-8(c)所示。
图5-8 膜片弹簧离合器的安装与工作过程
1—离合器盖;2—压盘;3—分离杠杆以及膜片弹簧;4—分离钩;5—分离轴承
离合器分为三个工作状态,即踩下离合器踏板后,飞轮、离合器压盘、从动盘分离,三者之间不传递转动;不踩下离合器踏板时,飞轮、离合器压盘、从动盘连为一体,三者一起转动;以及部分踩下离合器踏板时,飞轮、离合器压盘、从动盘之间的接触压力不能保证三者连为一体,所以三者既一起转动,相互之间也存在滑动。当车辆起动时,驾驶员踩下离合器踏板,离合器踏板的运动拉动压盘向后靠,使压盘与摩擦片分离,此时压盘与飞轮完全脱离,发动机转动而车辆不动。之后驾驶员逐渐抬起离合器踏板,离合器压盘在膜片弹簧的压力下,推动摩擦片(从动盘)向飞轮接近并逐渐接触,飞轮、摩擦片、压盘既一起转动,相互之间也存在滑动,车辆缓慢开始运动。这时离合器处于半联动状态,压盘与摩擦片的摩擦力小于全联动状态。此时,离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态,飞轮的转速大于输出轴的转速,从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。这种状态下,发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。当车辆正常行驶时,压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的,此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大,输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦,二者转速相同。
一般来说,离合器在车辆起步和换挡的时候发挥作用,此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差,必须将发动机的动力与一轴切开以后,同步器才能很好地将一轴的转速保持与二轴同步。挡位挂进以后,再通过离合器将一轴与发动机动力结合,使动力继续得以传输。在离合器中,还有一个不可或缺的缓冲装置。它由两个类似于飞轮的圆盘对在一起,在圆盘上打有矩形凹槽,在凹槽内布置弹簧。在遇到剧烈的冲击时,两个圆盘之间的弹簧会相互产生弹性作用,缓冲外界冲击,有效地保护发动机和离合器。
在离合器的各个配件中,压盘弹簧的强度、摩擦片的摩擦系数、离合器的直径、摩擦片的位置以及离合器的数目是决定离合器性能的关键因素。弹簧的刚度越大,摩擦片的摩擦系数越高,离合器的直径越大,离合器性能也就越好。
5.1.6 周布螺旋弹簧离合器
周布螺旋弹簧离合器与膜片弹簧离合器的不同之处是采用了螺旋式压紧弹簧,只有3个或4个分离杠杆。这种离合器具有压力大、可靠性好和传动效率高等优点;但也有压力不均匀,需要经常调整分离杠杆的高度,并需要保证所有杠杆的高度在同一平面,在传递动力时容易产生弹簧的倾斜移位,弹簧弹力容易减弱等缺点。
1.周布螺旋弹簧离合器的结构
周布螺旋弹簧离合器通常由从动盘、压盘、分离杠杆、支承螺栓、浮动销、支承弹簧、传动片等组成。如图5-9所示为东风EQ1090E型汽车螺旋弹簧离合器的结构图。
压盘1通过4组传动片13连接离合器盖2,离合器盖2与压盘1中间镶嵌了16个螺旋式压紧弹簧12,将压盘1、从动盘15和飞轮14压在一起,将发动机动力传递给从动盘15。从动盘毂17的内花键带动输出轴10(变速器输入轴)转动,将发动机的动力通过飞轮14传递给变速器。
2.周布螺旋弹簧离合器的工作过程
周布螺旋弹簧离合器的工作过程基本与膜片弹簧离合器相同。当踏下离合器踏板使离合器分离时,在分离拨叉的作用下,分离轴承向前移动,使分离杠杆的内端向前移动,而由于支承螺栓和浮动销起到支点的作用,分离杠杆绕浮动销转动,所以分离杠杆的另一端则向后移动,这样分离杠杆就把压盘给撬起来了。压盘一旦撬起发生后移,就会与从动盘和飞轮分离,动力就会终止传递,离合器处于分离状态。
图5-9 东风EQ1090E型汽车螺旋弹簧离合器的结构图
1—压盘;2—离合器盖;3—分离杠杆支承螺栓;4—摆动支片;5—浮动销;6—支承螺栓调整螺母;7—分离杠杆;8—分离轴承;9—分离轴承回位弹簧;10—输出轴;11—分离拨叉;12—螺旋式压紧弹簧;13—传动片;14—飞轮;15—从动盘;16—从动盘减振弹簧;17—从动盘毂
当放松离合器踏板时,分离轴承8在分离轴承回位弹簧9的作用下后移回位,压盘1在16个螺旋式压紧弹簧12的作用下前移,把从动盘紧紧压在飞轮和压盘之间,离合器处于接合状态,动力得以传递。
5.1.7 离合器的操纵机构
操纵机构是驾驶员使离合器分离和接合的一套装置,有机械式和液压式,也有一些重型车辆采用以这两种为基础的气压式或弹簧式助力操纵机构。
1.机械式操纵机构
机械式操纵机构分为杆系传动装置和钢索传动装置两种。
(1)杆系传动装置
如图5-10所示,杆系传动装置主要由离合器踏板、踏板复位弹簧、摆臂、轴及轴套、分离拨叉和复位弹簧调整螺母等组成。它的工作原理如下:当需要离合器分离时,驾驶员踏下离合器踏板,带动摆臂以转轴为中心摆动,通过转轴(套),使离合器分离拨叉轴转动,则拨叉带动分离轴承(套筒)向前移动,通过分离杠杆,最终实现离合器的分离。当放松离合器踏板后,各元件分别在踏板复位弹簧和分离杠杆或分离轴承复位弹簧力的作用下复位,离合器实现接合状态。杆系传动装置具有结构简单和工作可靠等优点,如东风EQ1090E型汽车即采用此种结构。但传动杠杆和铰接部位较多,磨损大,车架或车身变形以及发动机移位时都会影响离合器操纵机构的正常工作。
图5-10 杆系传动装置
1—离合器踏板;2—摆臂;3—轴套;4—分离拨叉
(2)钢索传动装置
如图5-11所示,钢索传动装置主要由离合器踏板、踏板支架、钢索、钢索胶套、钢索胶套固定架、摆臂调整螺母和分离杠杆等组成。其工作原理与杆系传动装置相似,只是用钢索代替了摆臂、杠杆。当踏下离合器踏板时,钢索被拉动,由钢索胶套固定架固定外胶套,钢索带动离合器摆臂,拉动分离杠杆,实现分离操纵。它消除了杠杆式操纵机构的一些弱点,并能采用便于驾驶员操纵的吊挂式踏板。但钢索的寿命较短,容易拉伸,所以一般用于轿车或微型车,如桑塔纳和捷达等车型。
图5-11 捷达轿车钢索传动装置
1—离合器踏板;2—制动踏板;3—加速踏板;4—助力弹簧;5—绳索总成;6—离合器拉线自动调整机构;7—离合器操纵臂;8—离合器分离臂;9—离合器分离轴承;10—离合器分离杠杆;A—离合器分离踏板支承;B—变速器壳体上的支承
2.液压式操纵机构
离合器液压式操纵机构由工作缸、储液罐、主缸、油管、离合器踏板和分离拨叉等组成,如图5-12所示。它主要是以液压油作为介质,传送压力。首先由驾驶员操纵踏板,带动主缸推杆,驱动主缸的活塞移动,活塞和皮碗一起密封缸筒内的液压油,对液压油施加压力,由于油有不可压缩的特性,所以液压油只能顺着油管被压送到工作缸内;工作缸也有活塞和密封的皮碗,所以液压油就推动工作缸活塞移动,活塞推动推杆以及分离叉,实现离合器的分离或接合。
图5-12 桑塔纳2000GSi型轿车离合器液压式操纵机构
1—分离拨叉;2—工作缸;3—储液罐;4—进油软管;5—变速器第一轴;6—主缸;7—主缸推杆;8—压力管;9—离合器踏板
5.1.8 汽车传动系对离合器的要求
离合器应满足下列主要要求:
① 接合平顺柔和,以保证汽车平稳起步;
② 分离迅速彻底,便于换挡和发动机起动;
③ 具有合适的储备能力,既能保证传递发动机最大转矩,又能防止传动系过载;
④ 从动部分的传动惯量应尽量小,以减少换挡时的冲击;
⑤ 具有良好的散热能力;
⑥ 操纵轻便,以减轻驾驶员的疲劳。
5.2 变速器
现代汽车大都采用往复活塞式内燃机,其转矩和转速变化范围较小。而汽车复杂的使用条件要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化。变速器可以在汽车行驶过程中,使发动机在有利的速度下(功率较高、油耗较低)工作,通过变速器换挡可使汽车在较大的速度范围内行驶。变速器外形如图5-13所示。
图5-13 汽车变速器外形图
1—分离拨叉;2—分离轴承;3—变速器一轴;4—变速器操纵装置;5—变速器壳;6—变速器输出轴
5.2.1 变速器的作用和组成
汽车的变速器主要有以下作用:
① 改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作;
② 在发动机旋转方向不变的情况下,使汽车能倒退行驶;
③ 利用空挡,中断动力传递,使发动机能够起动、怠速,便于变速器换挡或动力输出。
变速器是由变速传动机构和操纵机构组成的,需要时还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式:按传动比变化方式和操纵方式的不同来分。
5.2.2 变速器的分类
1.按传动比变化方式分类
(1)有级式变速器
有级式变速器是目前使用最广泛的一种。它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。按所用轮系形式不同,有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。如今,轿车和轻、中型货车变速器通常有3~5个前进挡和一个倒挡;在重型货车用的组合式变速器中,则有更多挡位。所谓变速器挡数即指其前进挡位数(图5-14)。
(2)无级变速器
无级变速器(CVT)由荷兰人范·多尼斯(Van Doorne\'s)发明,属于自动变速器的一种,但它能克服普通自动变速器突然换挡、油门反应慢、油耗高等缺点。无级变速器的传动比在一定范围内可连续变化,没有换挡的突跳感觉。
(3)综合式变速器
综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器,其传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内做无级变化,如今应用较多(图5-15)。
图5-14 有级式变速器结构
1—变速器箱体;2—变速齿轮;3—变速器输入轴
图5-15 综合式变速器内部结构图
2.按操纵方式分类
(1)强制操纵式变速器
这种变速器由驾驶员直接操纵变速杆换挡,也称手动变速器(Manual Transmission,MT),即必须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。手动变速器在操纵时必须踩下离合器踏板,使离合器彻底分离后,方可拨得动变速杆。
(2)自动操纵式变速器
这种变速器的传动比选择和换挡是自动进行的,也称自动变速器(Automatic Transmission,AT),机械变速器每个挡位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换挡系统的执行元件而实现的,驾驶员只需要操纵加速踏板以控制车速。
汽车自动变速器有3种常见形式,分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前应用最广泛的是液力自动变速器,它几乎成为了自动变速器的代名词。
液力自动变速器由液力变扭器、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实现变速变矩。其中液力变扭器是最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭矩和离合的作用。
与液力自动变速器相比,CVT省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动机构,而用两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速。由于取消了齿轮传动,因此其传动比可以随意变化,变速更加平顺,没有换挡的突跳感。
AMT和液力自动变速器一样是有级自动变速器。它在普通手动变速器的基础上,通过加装微电脑控制的电动装置,取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作,实现自动换挡。
(3)DSG变速器
DSG(Direct Shift Gearbox)变速器,直译为“直接换挡变速器”,也称S-Tronic变速器或者双离合变速器。DSG变速器是大众对自己买断的双离合技术的专有称谓。DSG变速器有别于一般的半自动变速箱系统,它基于手动变速箱而不是自动变速箱,因此,它也是AMT(机械式自动变速器)的一种。DSG变速器是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统,大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡
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