汽车变速器的主要作用有变速变矩、实现倒车和中断动力。
汽车变速器按照操控方式可分为手动变速器( Manual Transmission,MT)和自动变速器,自动变速器又分为自动离合变速器( Automated Manual TransmissionAMT)、自动变速器( Automatic Transmission,AT)、无级变速器( ContinuouslyVariable Transmission,CVT)、双离合变速器( Direct Shift Gearbox,DSG),如图2-8所示
1.手动变速器。
手动变速器(MT)就是必须用手拨动变速器杆才能改变传动比的变速器。手动变速器主要由壳体、传动组件(主动轴、从动轴、齿轮、同步器等)、操纵组件(换挡拉杆、换挡拨叉等)组成,如图2-9所示。
2.自动离合变速器。
自动离合变速器(AMT)就是“手动变速器+自动换挡装置”,可以看成是自动的手动变速器,如图2-10所示。自动离合变速器本质上是在手动变速器的基础之上发展而来,保留了手动变速器的换挡结构和离合器;在原有的基础上加装了微机控制的自动操纵系统,通过计算机系统来完成操作离合器和选挡两个动作。
AMT汽车相对MT汽车来说,驾驶简单,只需要踩油门,由AMT系统自动选择最佳的换挡时机,消除了发动机、离合器和变速器的错误使用,从而避免换错挡的情況出现。而AMT分为两种换挡模式:自动换挡(D)模式和手动换挡(M)模式。
AMT介于AT和MT之间,既继承了手动挡低油耗的特点,又继承了自动挡不用人为换挡的便利。但是变速器本身对离合器的控制并不是很好,在行车过程中顿挫感较强。
3.自动变速器。
自动变速器(AT)一般都是液力变矩器式自动变速器,它主要由两大部分构成:与发动机飞轮连接的液力变矩器、紧跟在液力变矩器后方的变速机构,如图2-11所示。
9速自动变速器(9AT)是目前变速器中挡位最多的,有9个挡位,这9个挡位以4组行星齿轮以及6组变速组件来实现,因此也使传动比达到了9.15。高传动比意味着汽车在日常行驶过程中,变速器可以帮助发动机始终保持在最理想的转速区间,以提升汽车燃油经济性,同时换挡过程也会更加平顺、不易察觉。
9AT内部结构如图2-12所示。
9AT具有以下特点。
①采用9挡,齿比分布更为细化,能够更好地将发动机动力转化为实际加速力;除了第1、第2挡减速比较大,主要用于起步和拉动转速以外,从第3挡开始的衔接就逐渐紧密,特别是第5~第9挡的齿比落差极小,因此在高速行驶时拥有更好、更顺畅的推力:而超速挡也多达三组,因此燃油经济性表现出色。
②使用了轻量化铝合金打造的转矩限制器,同时也采用质地更轻的镁铝合金作为变速器外壳的材料。
③所有开关部件、润滑系统以及控制操作部件全部集成在变速器壳体内,因此减少了一些不必要的部件;而控制阀、电磁阀以及速度、温度、压力、位置传感器的主体部分则同样被安装在壳体内,减少了不必要的排线和故障率,尽可能高地提升可靠度。
④9速变速系统当中的计算机控制组件将接收到3组速度传感器回传的各项参数,在高速运算之后,便根据这些参数来进行最符合当下效率的变速动作,尽可能减少动力传输间的不必要浪费。
⑤9速变速系统在加速或是减速过程中可跳过中间的挡位,直接进入想要切换的挡位当中;变速器可以以3挡-5挡-7挡的方式升挡,以缩短换挡时程,提高效率。
⑥拥有出色的适应能力,它除了可以匹配在后驱车型、四驱车型上,也可以与混合动力车、插电式混合动力车等新能源车匹配。
4.无级变速器。
无级变速器(CVT)的主要部件是两个滑轮和一条金属带,金属带套在两个滑轮上,如图2-13所示。滑轮由两块轮盘组成,这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形,其中一边的轮盘由液压控制机构控制,可以根据不同的发动机转速,进行分开与拉近的动作,V形凹槽也随之变宽或变窄,将金属带升高或降低,从而改变金属带与滑轮接触的直径,相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节,即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时,另一个带轮凹槽就会逐渐变窄,从而迅速加大传动比的变化。
5.双离合变速器。
双离合变速器(DSG)具有两个离合器,它能够消除换挡时动力传递的中断现象,缩短换挡时间,同时换挡更加平顺,如图2-14所示。
图2-15所示是大众6速双离合变速器的工作原理图。两个离合器与变速器装配在同一机构内,其中离合器1负责挂1挡、3挡、5挡和倒挡,离合器2负责挂2挡、4挡、6挡。当驾驶员挂上1挡起步时,换挡拨叉同时挂上1挡和2挡。
但离合器1接合,离合器2分离,动力通过1挡的齿轮输出动力,2挡齿轮空转当驾驶员换到2挡时,换挡拨叉同时挂上2挡和3挡,离合器1分离的同时离合器2接合,动力通过2挡齿轮输出,3挡齿轮空转。其余各挡位的切换方式均与此类似。这样就解决了换挡过程中动力传输中断的问题。
