自动变速箱是如何工作的
自动变速箱靠自己换挡,用的是油液而不是离合踏板。用下面的按钮看进它内部, 跟着扭矩从发动机出发,经过变矩器、油泵、阀体,一直到选定传动比的行星齿轮。
自动变速箱靠自己换挡,用的是油液而不是离合踏板。用下面的按钮看进它内部, 跟着扭矩从发动机出发,经过变矩器、油泵、阀体,一直到选定传动比的行星齿轮。
自动变速箱替你选择传动比。它不用离合踏板和手动挡杆,而是用液力变矩器和一套液压控制系统:油液把发动机的扭矩送进变速箱,带压油液则决定此刻固定哪些齿轮。
它的核心是行星齿轮组。太阳轮、齿圈以及装在行星架上的行星轮,会因固定部件的不同而产生多个传动比。变速箱把这些齿轮组叠加起来,外面配上多片离合器和制动带,再让布满滑阀的阀体在恰当的时刻把油液送到恰当的位置。
从外面看,自动变速箱只是带一个挡杆和油底壳的金属壳体。把它剖开,就能看到液力变矩器、油泵、阀体、电磁阀和行星齿轮组,也能看清一次换挡其实是一个小小的液压决策,而不是机械地把挡杆推过去。
有一个思路把它串在一起:发动机的扭矩始终没有中断。油液和离合器把它从一个挡位交到下一个挡位,这正是换挡感觉顺滑无缝的原因。
一切从变矩器开始。发动机带动泵轮,把变速箱油推向与变速箱相连的涡轮,于是扭矩以平顺的液力耦合方式传来,而不是生硬的机械衔接。这也是车辆挂挡后能静止而不熄火的原因。
由变矩器驱动的油泵把变速箱油提升到工作压力。这份压力是每次换挡背后的力量:没有它,任何离合器都无法夹紧,任何制动带都无法咬住,所以只要发动机在转,油泵就一直在运行。
带压油液进入阀体——一块由油道与弹簧滑阀组成的金属块。滑阀停在什么位置,油液就被引向某个离合器或制动带,同时从另一个排空,所以阀体其实就是变速箱的配电板。
滑阀由换挡电磁阀推动,这是受变速箱电脑指令的小型电液阀。当电脑决定该换挡时,它给某个电磁阀通电,滑阀随之移动,油路瞬间改变。
带压油液现在推动活塞,把多片离合器压紧;制动带也能以同样的方式抱住一个鼓。固定住行星齿轮组中的某个部件,齿轮才会以想要的传动比转动。
行星齿轮组有太阳轮、齿圈和装在行星架上的行星轮。比如固定太阳轮、驱动行星架,齿圈就以某个转速转动;固定另一个部件,传动比随之改变。通过不同组合固定不同部件,变速箱就能从同一套紧凑齿轮中得到所有前进挡和倒挡。
选定的传动比经输出轴送往主减速器与车轮。因为一个离合器在液压控制下接合的同时另一个松开,扭矩便不间断地流出,驾驶者只感到一次平顺的速度变化。
它用液压压力代替离合踏板。控制电脑指令电磁阀,电磁阀推动阀体内的滑阀,带压的变速箱油接合对应的多片离合器或制动带。这样就把行星齿轮组中的一个部件固定住、让另一个转动,于是选定下一个传动比。
液力变矩器通过油液把发动机与变速箱连接起来。发动机带动泵轮,把变速箱油推向与变速箱相连的涡轮,所以车辆能缓慢蠕动、也能静止而不熄火。当发动机转速高于变速箱时它还能放大扭矩,帮助车辆起步。
一个行星齿轮组就能用同样的零件给出好几个传动比。它有太阳轮、齿圈和装在行星架上的行星轮;固定一个部件、驱动另一个,剩下的那个就会以不同转速旋转。自动变速箱把两组或三组这样的齿轮组叠加起来,就能得到所有前进挡和倒挡。
因为离合器是靠带压油液逐渐压紧的,而不是猛地咬合。控制系统把压力平稳地升高,所以离合器在接合时会轻微打滑,传动比在没有顿挫的情况下完成切换。液力变矩器也有帮助,因为油液吸收了发动机与齿轮之间的冲击。
取决于厂商和油液类型,但很多变速箱希望在大约 6 万到 10 万英里(约 10 万到 16 万公里)时更换油液和滤芯。热量和杂质是主要敌人,拖车或频繁走走停停会缩短保养间隔。请以用户手册为准,而不是套用统一规则。
阀体是液压控制中心。它是一块布满油道和弹簧滑阀的金属块,把带压油液送往离合器和制动带。电磁阀推动滑阀,所以阀体决定固定哪些部件,从而决定接合哪个挡位。