自动变速器的工作原理
自动变速器允许汽车发动机在狭窄的速度范围内运行,就像手动变速器一样。 随着发动机达到更高程度的扭矩(扭矩是发动机的旋转功率),......
自动变速器允许汽车发动机在狭窄的速度范围内运行,就像手动变速器一样。 当发动机达到更高水平的扭矩(扭矩是发动机的旋转功率)时,变速器中的齿轮允许发动机充分利用它产生的扭矩,同时保持适当的速度。
变速箱对汽车性能有多重要? 没有变速箱,车辆只有一个档位,需要很长时间才能达到更高的速度,并且发动机会由于不断产生的高转速而迅速磨损。
自动变速器原理
自动变速器的工作原理基于使用传感器来确定合适的传动比,这在很大程度上取决于所需的车速。 变速箱连接到钟形外壳中的发动机,变矩器将发动机的扭矩转换为驱动力,在某些情况下甚至可以放大该功率。 变速器的变矩器通过行星齿轮和离合器盘将动力传递到驱动轴来实现这一点,然后允许汽车的驱动轮旋转以推动它前进,不同的速度需要不同的传动比。 根据品牌和型号,这些是后轮驱动、前轮驱动和全轮驱动车辆。
如果车辆只有一个或两个档位,则达到更高的速度将是一个问题,因为发动机仅以特定的 RPM 旋转,具体取决于档位。 这意味着较低档位的转速较低,因此速度较低。 如果最高档位是第二档,车辆将永远加速以降低转速,并随着车辆提速而逐渐加速。 当长时间以较高转速运行时,发动机压力也会成为一个问题。
使用某些相互配合的齿轮,汽车在换到更高的齿轮时逐渐加快速度。 当汽车换到更高的档位时,转速会降低,从而减轻发动机的负荷。 各种齿轮用齿轮比表示(即齿轮在尺寸和齿数方面的比率)。 较小的齿轮比较大的齿轮旋转得更快,并且每个齿轮位置(在某些情况下为第一个到第六个)使用不同尺寸和齿数的不同齿轮以实现平稳加速。
在运输重载时,变速箱冷却器是必不可少的,因为重载会给发动机带来额外的压力,导致发动机运行更热并燃烧变速箱油。 变速器冷却器位于散热器内,它从变速器流体中带走热量。 流体通过冷却器中的管道流向散热器中的冷却剂,因此变速箱保持冷却并可以承受更高的负载。
变矩器有什么作用
液力变矩器将车辆发动机产生的扭矩放大并传递,并通过变速器中的齿轮将其传递至驱动轴末端的驱动轮。 一些变矩器还充当锁定机构,在以相同速度运行时连接发动机和变速箱。 这有助于防止传输打滑导致效率损失。
变矩器可以采用两种形式之一。 第一种是液力偶合器,它至少使用两片式驱动器将扭矩从变速器传递到驱动轴,但不会增加扭矩。 液压离合器用作机械离合器的替代品,通过驱动轴将发动机扭矩传递至车轮。 另一个是液力变矩器,总共使用至少三个元件,有时甚至更多,以增加变速器的扭矩输出。 转换器使用一系列叶片和反应器或定子叶片来增加扭矩,从而产生更多功率。 定子或静态叶片用于在传输流体到达泵之前改变方向,从而大大提高转换器的效率。
行星齿轮的内部工作原理
了解自动变速箱的各个部件如何协同工作,才能真正全面地了解这一切。 看看自动变速器内部,除了各种皮带、盘片和齿轮泵之外,行星齿轮是主要部件。 该齿轮由太阳轮、行星齿轮、行星齿轮架和齿圈组成。 哈密瓜大小的行星齿轮可产生变速箱所需的各种传动比,以实现行驶时前进和倒车所需的速度。
不同类型的齿轮一起工作,作为在任何给定时间所需的特定传动比的输入或输出。 在某些情况下,齿轮在一定比例下是无用的,因此保持静止,传动装置内部的带将它们挡在一边,直到需要它们为止。 另一种齿轮系,复合行星齿轮,包括两组太阳齿轮和行星齿轮,尽管只有一个齿圈。 这种齿轮系的目的是在更小的空间内提供扭矩,或增加车辆的整体功率,例如在重型卡车中。
齿轮的研究
当发动机运转时,变速箱会响应驾驶员当前所处的任何档位。 在驻车档或空档时,变速器不接合,因为车辆在不运动时不需要扭矩。 大多数车辆都有不同的驱动齿轮,这些齿轮在向前行驶时很有用,从一档到四档。
性能车往往有更多的档位,最多可达六个,具体取决于品牌和型号。 档位越低,速度越低。 一些车辆,尤其是中型和重型卡车,使用超速档来帮助保持更高的速度并提供更好的燃油经济性。
最后,汽车使用倒档进行倒车行驶。 在倒车档中,其中一个较小的齿轮与较大的行星齿轮啮合,而不是在前进时相反。
变速箱如何使用离合器和带
此外,自动变速器使用离合器和皮带帮助它达到所需的各种传动比,包括超速档。 当行星齿轮的部件相互连接时,离合器开始起作用,而带有助于保持齿轮静止,这样它们就不会不必要地旋转。 传动带由变速箱内的液压活塞驱动,用于固定齿轮系的部件。 液压缸和活塞还驱动离合器,迫使它们接合给定传动比和速度所需的齿轮。
离合器片位于变速器的离合器鼓内,中间与钢片交替。 由于使用了特殊涂层,离合器片以圆盘形式咬入钢板。 圆盘不会损坏板,而是逐渐压缩它们,缓慢施加力,然后将力传递到车辆的驱动轮。
离合器片和钢板是发生打滑的常见区域。 最终,这种滑动会导致金属屑进入变速箱的其余部分,并最终导致变速箱故障。 如果汽车出现变速箱打滑问题,机械师将检查变速箱。
液压泵、阀门和调节器
但是自动变速器的“真正”动力来自哪里? 真正的动力在于变速箱外壳中内置的液压系统,包括泵、各种阀门和调节器。 该泵从位于变速器底部的油槽中抽取变速器油,并将其输送到液压系统以驱动其中包含的离合器和传动带。 此外,泵的内齿轮连接到变矩器的外壳。 这使它能够以与汽车发动机相同的速度旋转。 泵的外齿轮与内齿轮一起旋转,允许泵从一侧的油槽中抽取液体,并将其输送到另一侧的液压系统。
调速器通过告诉车辆的速度来调整变速器。 包含弹簧加载阀的调节器打开得越多,车辆行驶得越快。 这允许变速箱液压系统以更高的速度通过更多的流体。 自动变速器使用手动阀或真空调节器这两种类型的装置中的一种来确定发动机的运行强度,根据需要增加压力并根据所使用的比率禁用某些齿轮。
通过对变速箱进行适当的维护,车主可以期望它能与车辆一起使用。 自动变速器是一个非常坚固的系统,它使用许多不同的部件,包括变矩器、行星齿轮和离合器鼓,为车辆的驱动轮提供动力,使其保持在所需的速度。
如果您的自动变速器出现问题,请机械师帮助保持液位,检查是否损坏,并在必要时进行维修或更换。
自动变速器问题的常见问题和症状
与传输故障相关的一些更常见的问题包括:
- 换档时缺乏反应或犹豫。 这通常表示变速箱内部打滑。
- 变速箱发出各种奇怪的声音、叮当声和嗡嗡声。 当您的汽车发出这些噪音时,让机械师检查您的汽车以确定问题所在。
- 液体泄漏表明问题更严重,机械师应尽快解决问题。 变速箱油不会像机油那样燃烧殆尽。 让机械师定期检查液位有助于在潜在问题发生之前解决它。
- 燃烧的气味,尤其是来自传输区域的气味,可能表明液位非常低。 传动液可防止齿轮和传动部件过热。
- Check Engine 灯也可能表示自动变速箱有问题。 让机械师运行诊断程序以找出确切的问题。