汽车 变速箱简介课件

《汽车 变速箱简介课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车 变速箱简介课件（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、汽车变速箱简介,主要讲述以下几点内容： 一、变速箱的主要功能 二、变速器的分类 三、各变速箱特点、组成、工作原理等 四、根据各种变速器特性，针对纯电动大巴车小型乘用车，推荐变速器,一 变速器的产生原因及主要功能,一般来说，汽车的发动机是通过燃烧燃油来获取动力的，而发动机在怠速和最高转速之间时才能输出动力。而在整个转速范围内，发动机输出的扭矩和功率并不能保持一致，其相应的最大值只能在规定的转速出现。从车辆对驱动力的需求上看，单纯依靠发动机产生的扭矩不能满足汽车行驶中的各个阶段对驱动力的需求。比如在起步阶段，需要较大的扭矩和较低的转速，但是发动机在较低的转速下却无法提供足够的扭矩输出，在高速巡航时

2、，需要较高的转速却对扭矩要求较低，而此时发动机保持高转速运转无疑会造成燃油的无谓消耗。由于现代发动机的这种不完美的特性，变速箱便应运而生。变速器在不同的工况下使用不同的速比，从而使得车辆和发动机在各种工况下都可以发挥其最佳的动力性能。,变速箱主要功能： 1 改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速变化的范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在较高效率的工况下工作。 2 在发动机旋转方向不变的情况下，使汽车能倒退行驶。（混合动力和纯电动也可以是电机输出轴旋转方向不变） 3 利用空挡，中断动力传递，使发动机能够启动怠速，便于换挡或者动力输出。,二 变速器的分类,手动变速器 自动变速器,普通自动变速器

3、（有级）,CVT无级自动变速器,双离合自动变速器,三 各变速箱的组成、特点及工作原理,3-1 手动变速器 3-1-1 手动变速器的组成： 手动变速箱主要由齿轮、轴、同步器、离合器组成,手动变速箱原理,一般的手动变速箱的基本结构包括了动力输入轴和输出轴这两大件，再加上构成变速箱的齿轮，这就是一个手动变速箱最基本的组件。动力输入轴与离合器相连，从离合器传递来的动力直接通过输入轴传递给齿轮组，齿轮组是由直径不同的齿轮组成的，不同的齿轮组合则产生了不同的齿比，平常驾驶中的换挡也就是指换齿轮比。 输入轴的动力通过齿轮间的传递，由输出轴传递给车轮，这就是一台手动变速箱的基本工作原理。,简易的3轴2档变速箱

4、的结构模型,输入轴（绿色）也叫第一轴，通过离合器和发动机相连，轴和上面的齿轮是一个硬连接的部件。红色齿轮轴叫做中间轴。输入轴和中间轴的两个齿轮是处于常啮合状态的，因此当输入轴旋转时就会带动中间轴的旋转。黄色则是输出轴，它也叫第二轴直接和驱动轴相连（只针对后轮驱动，前驱一般为两轴），再通过差速器来驱动汽车。 当车轮转动时同样会带着花键轴一起转动，此时，轴上的蓝色齿轮可以在花键轴上发生相对自由转动。因此，在发动机停止，而车轮仍在转动时，蓝色齿轮和中间轴出在静止状态，而花键轴则随车轮转动。这个原理和自行车后轴的飞轮很相似。蓝色齿轮和花键轴是由套筒来连接的，套筒随着花键轴转动，但同时也可以在花键轴上左

5、右自由滑动来啮合齿轮。,一个传统的5速手动变速箱换挡的原理也是一样的，只是变速箱结构中增加了套筒和齿轮组的数目，使之拥有更多的挡位。而倒档则是通过在中间轴（红色）和输出轴（蓝色）之间增加一个齿轮来实现的。由于增加了一个啮合齿轮，因此倒挡的齿轮始终会朝其他齿轮相反的方向转动。这个齿轮由于只起到改变齿轮旋转方向的作用，因此也称为惰轮。,关于换挡动作的控制形式,手动变速箱优缺点总结,优点显而易见，它结构简单，性能可靠，制造和维护成本低廉，且传动效率高（理论上会更省油），另外，由于是纯机械控制，换挡反应快，且可以更直接的表现驾驶者的意愿，因此也更富驾驶乐趣，这些都是手动变速箱的优点。不过相比自动变速箱

6、，它操作繁琐，而且在挡位切换时顿挫明显的劣势也是无法弥补的。,3-2自动变速箱,特点： 1.自动变速器除倒档由手控制外，其他各前进档都可根据发动机工况和车速进行自动换档 2.安装了液力变矩器，提高了汽车行驶安全性，汽车起步、加速更加平稳，还能避免发动机过载 3.自动变速器结构复杂，零部件较多，维修要有针对性 4.自动变速器造价比较昂贵 5.电控自动变速器有模式选择、自我诊断、失效保护等功能,液力机械自动变速器,冷却系统,电子控制系统,行星齿轮变速机构,液力变矩器,液压控制系统,保持正常油温,由传感器、ECU、执行器组成,实现与发动机的软联接,核心部分,实现变速,1,自动变速器的整体外观（辛普森

7、式Simpson ）,自动变速器的内部组成,液力传动装置,液力变矩器结构原理 液力变矩器特性 典型液力变矩器结构介绍,液力变矩器结构,液力变矩器动力传递原理演示,变矩器原理视频演示,视频1,换档执行元件,一、组成：行星齿轮变速器的换档执行元件主要有离合器、制动器、单项离合器三种。 二、作用：是连接、固定和锁止。 三、定义： 1、所谓连接是指将行星齿轮变速器的输入轴与行星排中的某个基本执行元件连接，以传递动力，或将前一行星排的某一个基本元件与后一个行星排的某一个基本元件，以约束这两个基本元件的运动。 2、所谓固定是指将行星排的某一个基本元件与自动变速器的壳体连接，使之被固定而不能旋转。 3、所谓

8、锁止是指把某个行星排的三个基本元件中的两个连接在一起，从而将该行星排锁止，使其三个基本元件以相同的转速一同旋转，产生直接传动。,滚柱斜槽式离合器,楔块式离合器,返回,楔块式单向离合器的运作图,实物图,当外座圈顺时针旋转时，若内座圈固定、逆时针或以小于外座圈的转速旋转，则外座圈推动楔块顺时针转动，由于L1L，楔块不能锁止外座圈，外座圈可以自由转动,当外座圈按图示方向转动时，若内座圈固定、顺时针或以小于外座圈的转速同向旋转，则外座圈推动楔块逆时针转动，由于L2L，楔块起到了楔子的作用，锁住了外圈，使其无法转动。,行星齿轮机构,一、结构类型： 1、最简单的行星齿轮机构是由一个太阳轮、一个齿圈、一行星

9、架和几个行星齿轮组成的，称为一个行星排。在行星排中,具有固定轴线的太阳轮、齿圈和行星架称为行层排的三个基本元件。 在一个行星排中： 太阳轮齿数 转速 ；齿圈齿数 转速 ；行星架齿数 转速 。 2、如图：,行星齿轮机构,行星齿轮,中心齿轮,行星架,齿圈,组装图,1 变速原理（增速）,当太阳轮固定，行星架输 入，齿圈输出时为超速传动 ，传动比为：0.60.8 行星架和齿圈转向相同。,2 变速原理（增速）,当齿圈固定， 行星架输入， 太阳轮输出时 为超速传动， 传动比为：0.20.4 行星架和太阳 轮转向相同。,3 变速原理（减速）,当齿圈固定， 太阳轮输入， 行星架输出时 为减速传动， 传动比为：

10、2.55 行星架和太阳 轮转向相同。,5 变速原理（倒挡）,当行星架固定， 太阳轮输入， 齿圈输出时， 为减速传动， 传动比为：1.54 太阳轮和齿圈 转向相反。,转速及旋转方向,行星齿轮机构在自动变速器上的应用,有三个行星排，可组合出四个档位 不同行星排有的元件是公用的 固定元件的动作由制动器和离合器完成,FF方式,变速原理视频,3-3 CVT无级自动变速器,组成及特点：,CVT则是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。,CVT采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力,CVT可以自动改变传动速比，实现传动速比的全程无级连续改变,没有传统变速器换档时那种“停顿”的感觉，从而得到传动系统与

11、发动机工况的最佳匹配,提高车辆的燃油经济性和动力性 改善驾驶者的操纵方便性及乘坐舒适性 因此它是一种比较理想的汽车动力传动装置。,主动锥形轮,发动机辅助减速机构,钢制链条,被动锥形轮,无级变速机构由两组锥形轮组成,包括一对主动锥形轮和一对被动锥形轮,同时有一根链条运行在两对锥形轮V形沟槽中间,主动锥形轮由发动机的辅助减速机构驱动,发动机的动力通过链条传递给被动锥形轮直至终端驱动,在每组锥形轮中有一个锥形轮可以轴向移动 两组锥形轮必须保持协调相同的调整，以保证链条始终处于张紧状态。,链条采用多片式钢制链条,在主动锥形轮相对被动锥形轮工作直径较小时，主动锥形轮可以传递给被动锥形轮较大的牵引转矩，,

12、部分轿车的牵引转矩可高达300 Nm。,传动链的转动节采用双转动压块，在传动链转曲过程中， 转动压块之间形成滚动摩擦，动力损失和磨损降低至最小。,传动链的转动节采用不等长链节，可防止共振并降低转动噪音。,双联活塞,CVT的速比变化依靠两组锥形轮不断改变工作直径 即每组锥形轮均有一个可轴向移动的锥形轮 其轴向移动由发动机驱动的液压泵提供。 为减少发动机功率消耗，根据“双联活塞”原理，奥迪Multitronic系统采用两个液压油泵独立驱动的液压系统 分别负责提供改变传动速比的锥形轮轴间移动力和保持锥形轮与链条之间摩擦力的推力。,机构中大截面活塞负责向锥形轮和链条提供推力保持摩擦力 小截面活塞负责向

13、锥形轮轴向移动提供推力改变速比。 该系统的设计特点是： 单纯改变速比时用小截面活塞和低油压，大截面活塞仅提供一定压力保持摩擦力。 当锥形轮轴向移动改变速比时，液压系统可使用小功率液压油泵，减小液压系统损耗和发动机功率损耗，功能分流可使速比响应迅速，大截面活塞油压无需变化。,另外 在奥迪Multitronic系统中还设置了一个扭矩力传感器 该传感器一旦检测到锥形轮打滑或牵引阻力改变时即通知电控单元改变大截面活塞油压，进行增压或减压 例如车轮在湿滑路面上打滑或在粗糙路面上牵引阻力加大时，电控单元便会根据牵引力传感器传来的信息改变大截面活塞油压。,扭矩传感器腔2,扭矩传感器-接触压力控制,压力缸,扭

14、力传感器1,排油孔,控制凸缘,扭矩提高状态,小扭矩状态,（3）、工作模式-扭矩,大扭矩状态,工作模式-速比,低档,变速比1:1,高档,横向孔打开，扭矩传感器腔2工作，接触压力小,动力连接,为消除发动机与变速器之间的摩擦损耗 发动机与CVT之间以飞轮减振装置代替一般液力自动变速器的液力变矩器 以刚性连接代替柔性连接,2、飞轮减振装置,飞轮减振装置,双质量飞轮,6缸,4缸,6缸 （TDI）,离合器的过载保护过程与其相似，当电控单元检测到油压过高时（离合器过载）会及时发出控制信号使发动机的转矩降低，离合器冷却后，在很短的时间内发动机的转矩即恢复到原有转矩值。,安全切断,过载保护,离合器系统保护,离合

15、器油压过高,离合器传递 扭矩负荷过高,上坡时带挂车行驶 频繁起车和制动,离合器温度,01J行星齿轮系结构,行星齿轮架,行星齿轮1,行星齿轮2,齿圈,太阳轮,动力输出,动力输入,前进档,倒 档,1、太阳轮主动旋转 2、行星齿轮支架架与太阳轮同速度旋转,整体同步旋转,1、太阳轮主动旋转 2、齿圈固定,行星齿轮支架反向旋转,01J行星齿轮系工作状态说明,变速原理,3-4 双离合自动变速器简介,一、原理 DCT内含两台由电子控制及液 压推动的离合器，各离合器分别 控制一组齿轮。当变速器工作时， 一台离合器带动的工作挡位的齿 轮在啮合，而接近换挡时，另一 台离合器带动的下一挡位的齿轮 已预先进入啮合，但

16、其离合器则 仍处于分离状态；换挡时，一台 离合器分离将原挡位动力切断， 原啮合齿轮退出啮合，同时另一 台离合器接合，接通已被预先啮 合齿轮的挡位动力。在整个换挡 期间能确保最少有一组齿轮在输 出动力，从而不会出现动力中断的状况。,双离合自动变速器简介,一、原理 为配合以上运作，DCT的传动轴运动时被分为两部分，一为实心的传动轴，另一为空心的传动轴。实心的传动轴连接了1、3、5挡，而空心的传动轴则连接2、4及6挡，两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作，引擎动力便会由其中一根传动轴无间断地输出。,双离合自动变速器简介,一、原理 离合器1负责1档、3档、5档，离合器2负责2档、4档和6档；挂上奇数档时，离合器1结合，输入轴1 工作，离合器2分离，输入轴2不工作，即在DCT变速器的工作过程中总是有2个档位是结合的，一个正在工作，另一个则为下一步做好准备。就像两台变速器轮流、联合工作一样。,双离合自动变速器简介,一、原理 6速DCT原理示意图,双离合自动变速器简介,一、原理 7